【MongoDB】部署,集合、文档、索引的基本操作

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  1. 部署
  2. 数据库、集合、文档的基本操作
  3. 索引
1 单机部署
  1. 下载、解压、配置
  2. 启动数据库
  3. 连接数据库
1.1 Windows下启动
下载后解压至本地
在解压后文件里创建一个目录用于存储数据文件 data/db
方式1:命令行参数方式启动服务
在bin目录中执行如下命令:
mongod --dbpath=..\data\db

默认端口27017,可以通过port指定端口
可以将bin目录设置到环境变量path中,方便使用一些命令
方式2:配置文件方式启动服务
新建config文件夹,在文件夹下新建配置文件mongod.config
storage: #The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "\data\db" on Windows. dbPath: F:\mongodb-5.0.2\data\db

在bin下执行
mongod -f ../config/mongod.config 或 mongod --config ../config/mogod.config

默认端口27017
在部署项目时,使用这种方法,有详细的参数
1.2连接数据库
1.2.1 Shell连接(mongo命令) 在bin下新打开一个shell窗口
连接
mongo 或 mongo --host=localhost --port=27017

查已有数据库
>show databases

退出mongodb
exit

更多参数
mongo --help

MongoDB javascript shell 是一个基于JavaScript的解释器,支持js程序
1.2.2 Compass图形化界面的使用 下载地址选择社区版
填入ip与端口号 直接连接即可
1.3 Linux下启动与连接数据库
将下载的linux版本的MongoDB拷贝到服务器
  1. 下载、解压、移动
    sudo su sudo yum install libcurl openssl wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.2.tgz tar -xvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.2.tgz mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.2 /usr/local/mongodb

  2. 新建目录,存储数据和日志
    #数据存储 mkdir -p /mongodb/single/data/db #日志存储 mkdir -p /momgodb/single/log

  3. 新建配置文件
    vi /mongodb/single/mongod.config

  • 配置文件
    systemLog: #MongoDB发送所有日志输出的目标指定文件 ##The path of the log file to which mongod or mongos should send all diagnostic logging information destination: file #mongo或mongos应向发送所有诊断日志记录信息的日志文件路径 path: "/mongodb/single/log/mongod.log" #当mongos或mongod实例重新启动时,mongos或mongod会将新条目附加到现有日志文件的末尾 logAppend: true storage: #mongod实例存储数据的目录 storage.dbPath设置仅使用于mongd ##The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "/data/db". dbPath: "/mongodb/single/data/db" journal: #启用或禁止持久性日志以确保数据文件保持有效和可恢复 enabled: true processManagement: #启用在后台运行mongos或mongod进程的守护进程模式 fork: true net: #服务实例绑定的IP,默认是localhost bindIp: localhost,172.19.18.168 #bindIP局域网IP - ifconfig #绑定端口,默认为27017 port: 27017

    【【MongoDB】部署,集合、文档、索引的基本操作】备用
    #数据库路径 dbpath=/mongodb/single/data/db#日志输出文件路径 logpath=/mongodb/single/log/mongod.log#错误日志采用追加模式 logappend=true#启用日志文件,默认启用 journal=true#这个选项可以过滤掉一些无用的日志信息,若需要调试使用请设置为false quiet=true#端口号 默认为27017 port=27017#允许远程访问(服务器局域网ip 用ifconfig检查) bind_ip=localhost,172.19.18.168#开启子进程 fork=true#开启认证,必选先添加用户,先不开启(不用验证账号密码) #auth=true

  1. 启动MongoDB服务
    #启动 /usr/local/mongodb/bin/mongod -f /mongodb/single/mongod.config 或 export PATH=/usr/local/mongodb/bin:$PATH mongod -f /mongodb/single/mongod.config #设置密码 mongo use admin db.createUser({user:"root",pwd:"password",roles:["root"]}) db.auth('root','password')

    可以将export PATH=/usr/local/mongodb/bin:$PATH添加到/etc/profile文件中
    这样不用每次都设置环境变量
    vim /etc/profile 添加在export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE HISTCONTROL之后

    设置密码需要在配置中添加 auth = true
  • 通过进程来查看服务是否启动
    ps -ef |grep mongod

  1. Compass连接服务
    host:公网IP 端口:27017

    防火墙开启与关闭
    #查看防火墙转态 systemctl status firewalld #临时关闭防火墙 systemctl stop firewalld #开启防火墙 systemctl start firewalld #开机禁止启动防火墙 systemctl disable firewalld #开机启用防火墙 systemctl enable firewalld

    添加防火墙端口
    #开放端口 firewall-cmd --zone=public --add-port=27017/tcp --permanent #防火墙重新加载配置 firewall-cmd --reload #查询开放的端口 firewall-cmd --list-port #关闭一个防火墙端口 firewall-cmd --zone=public --remove-port=27017/tcp --permanent

    关闭服务
    #方式1 kill -2 进程号 #方式2 pkill mongod

  • 可能出现的问题
    启动失败:一般就是配置文件的路径或者缺少必要的配置项,或者是启动命令错误
    连接失败:如果是云服务器,先检查防火墙规则或安全组是否放行27017端口,这里可以不在shell中操作,直接手动添加。检查配置文件的bindIp,修改为0.0.0.0,或者在localhost后添加内网ip
#本地cmd连接服务器数据库 mongodb/din] mongo --host=外网IP

2 基本常用命令
  1. 数据库的选择、创建、删除
  2. 集合的创建与删除
  3. 文档的CRUD
2.1 数据库操作
2.1.1 选择和创建数据库
#查看有权查看的所有数据库 > show dbs > show datadases #选择或创建一个数据库 > use dbname

  • use dbname,dbname存在时则选择进入该数据库,不存在时创建数据库并进入
  • 默认进入的数据库为test
2.1.2 数据库的删除
#查看当前数据库 > db #删除当前数据库 > db.dropDatabase()

  • db表示当前数据库,可视为一个对象,上面有很多方法
admin: root,添加一个用户到此数据库,该用户自动继承所有数据库权限。一些特定服务器命令只能从这个数据库运行 - 列出所有数据库或关闭服务器
local:该数据库永远不会被复制,可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合
config:当Mongo用于分片设置时,config数据库在内部使用,用于保存分片的相关信息
2.2集合操作
2.2.1集合的显示创建
#显式创建集合 - 关系数据库中的表 db.createCollection(name) #查看集合 show collections

2.2.2集合的隐式创建 向一个集合插入一个文档的时候,如果集合不存在,则会自动创建集合
推荐使用此方法隐式创建文档
2.2.3 删除一个集合
#删除集合 db.collectionName.drop() #查看 show collections

2.3 文档基本CRUD
2.3.1 文档的插入
  1. 单文档插入
    使用insert()save()方法向集合插入文档
    db.collectionName.insert( , { writeConcern: , ordered: } )

    • document 要插入到集合的文档或文档数组(json格式)
    • writeConern 性能与可靠性的级别
    • ordered 插入时是否排序
    //示例 db.comment.insert( { "articleid":"100", "content":"针不戳", "useid":"10", "nickname":"Jack", "creatdatetiem":new Date(), "likenum":NumberInt(10), "state":null } )

  2. 批量插入
    使用inserMany()
    db.collectionName.insertMany( [ , , ...], { writeConern:, ordered: } )

    //示例 db.comment.insertMany([ { "articleid":"100", "content":"针不戳", "useid":"10", "nickname":"Jack", "creatdatetiem":new Date(), "likenum":NumberInt(10), "state":null }, { "articleid":"100", "content":"这垃圾袋挺能藏啊", "useid":"1", "nickname":"pig", "creatdatetiem":new Date(), "likenum":NumberInt(1000), "state":null } ])

2.3.2 文档的基本查询 使用find()
db.collectionName.find(,[projection])

  • query:可选,使用查询运算符指定筛选范围
  • projection:可选,指定要在与查询筛选器匹配的文档中返回的字段
#全部查询 db.comment.find() #条件查询 db.comment.find({"useid":"10"}) #单文档条件查询 db.comment.findOne({"useid":"10"}) #投影查询 db.comment.find({"useid":"10"},{"useid":1,"_id":0})

  • 投影查询第一个参数为条件,第二个参数为要显示的数据
插入错误处理,将操作写在try中,catch捕获错误并 print
2.3.3 文档的更新 使用update()
db.collectionName.update(query,update,options) db.collectionName( , , { upsert:, nulti:, writeConcern:, collation:, arrayFilters:[,...], hint://MondoDB 4.2 } )

#覆盖的修改 - 只保留更新的数据 db.comment.update(useid:"1",{content:"叫学姐"}) #局部的修改 - $set db.comment.update({useid:"10"},{$set:{content:"学姐再见"}}) #批量修改 - multi:true修改所有符合条件的数据 db.comment.update({useid:"10"},{$set:{content:"学姐再见"}},{multi:true}) #列值增长的修改 - $inc db.comment.update({useid:"10"},{$inc:{likenum:NumberInt(1)}})

updateOneupdateMany可以分别单条与多条的修改
2.3.4 文档的删除 使用remove()
db.collectionName.remove(条件)

#删除1或多个 db.comment.remove({content:"学姐好"}) db.comment.remove({useid:"10"}) #全部删除 db.comment.remove({})

deleteOne与deleteMany可以单条与多条的删除
2.4 文档的分页查询
2.4.1 统计查询 使用count()
db.collectionName.count(query,options)

  • query:查询条件
  • options:可选,修改计数的额外选项
#统计所有记录 db.comment.count() #按条件统计记录 db.comment.count({likenum:10})

2.4.2 分页列表查询 使用limit()读取指定数量的数据,skip()跳过指定数量的数据
db.collectionName.find().limit(num).skip(num)

#跳过2条显示2条数据 db.comment.find().limit(2).skip(2)

2.4.3 排序查询 使用sort() 按某字段升序或降序查询 1为升序,-1位降序
db.collectionName.find().sort({KEY:1})

#对useid升序排列 相同id按点赞数升序 db.comment.find({},{useid:1,likenum1}).sort({useid:1,likenum:1})

尽量保证排序的字符串数据位数相同
sort排序会从首位比较
2.5 其他查询方式
2.5.1 正则的复杂条件查询
db.collectionName.find({字段:/正则/})

db.comment.find({content:/齐刷的/})

2.5.2 比较查询 < ,<= ,> ,>= ,!=
# >的使用 $gt db.collectionName.find({字段:{$gt:值}}) # <的使用 $lt db.collectionName.find({字段:{$lt:值}}) # >=的使用 $gte db.collectionName.find({字段:{$gte:值}}) # <=的使用 $lte db.collectionName.find({字段:{$lte:值}}) # !=的使用 $ne db.collectionName.find({字段:{$ne:值}})

#查询点赞数大于两百的数据 db.comment.find({likenum:{$gt:200}})

2.5.3 包含查询 使用$in
db.colletionName.find({字段:{$in:["val1","val2"]}})

#查找id为1和2的数据 db.comment.find({useid:{$in:["1","2"]}})

2.5.4 条件连接查询 使用$and$or
db.collection.find({$and:[{},{},{}]}) db.collection.find({$or:[{},{},{}]})

#查找点赞数大于100小于1000的文档 db.comment.find({$and:[{likenum:{$gt:100}},{likenum:{$lt:1000}}]}) #查找id为1和2的文档 db.comment.find({$or:[{useid:"1"},{useid:"2"}]})

3 索引 - Index
  1. 索引介绍 - 类型与优点
  2. 索引的操作
  3. 索引的性能
3.1 概述
  • MongoDB的索引使用了B-Tree,MySQL是B+Tree,在结构上MySQL支持随机和顺序查找
  • 使用B树数据结构遍历结点,结点内使用顺序查找或二分查找去查找关键字,查找失败确定范围到下一级结点,直到查找成功或返回null
  • 使用索引可以减少查询的集合,不用遍历所有的集合提升查询效率
3.2 索引类型
3.2.1 单字段索引
  • 在文档的单字段上创建用户定义的升序/降序索引
  • 可以在任何方向上遍历索引
    #升序 {userid:1}

3.2.2 复合索引
  • 多个字段的用户定义的索引
  • 先按一个去排序,相同的值按其他字段再排序
    #按id升序,相同id按num降序 {userid:1,num:-1}

3.2.3 其他索引
  • 地理空间索引
    返回结果时使用平面几何的二维索引
    返回结果时使用球面几何的二维球面索引
  • 文本索引
    支持在搜索字符串内容,这些文本索引不存储特定语言的停止词,而将几何中的词作为词干,只存储词根
  • 哈希索引
    对字段值的散列进行索引,这些索引在其范围内的值分布更加随机,但支持相等匹配,不支持基于范围的查询
3.3 索引的管理操作
3.3.1 查看索引
  • 返回几何中所有索引的数组
    db.collectionName.getIndexes()

    #查询comment几何所有的索引 db.comment.getIndexes() [ { v: 2, key: { _id: 1 }, name: '_id_' } ]

    默认以 _id为索引
3.3.2 创建索引
  • 在集合上创建索引
    db.collectionName.createIndex(keys,options)

    keys:键值对文档,键为字段,值为1或-1。也可以是其他索引类型
    options:可选,控制索引创建的选项文档
    unique: 索引是否唯一
    name: 索引名称,可以对复合索引重命名
    sparse: 不存在的字段不启用索引
    weights: 索引权重值,优先级1-99999
    其他参数可参考文档
    #在comment上添加一个降序的索引 db.comment.createIndex({useid:-1}) #查看索引 db.comment.getIndexes() [ { v: 2, key: { _id: 1 }, name: '_id_' }, { v: 2, key: { useid: -1 }, name: 'useid_-1' } ]

3.3.3 删除索引
  • 可以移除指定索引,或删除所有索引
1.指定删除
#删除指定索引 db.collectionName.dropIndex(index)

index 可以是name也可以是key
#删除comment集合的useid字段降序的索引 db.comment.dropIndex("useid_-1") { nIndexesWas: 2, ok: 1 }

2.删除全部
#删除全部索引 db.collectionName.dropIndexes()

_id是不会被删除的
3.4 使用索引
3.4.1 执行计划
  • 分析查询性能通 使用 执行计划来观察查询情况
  • 查询耗费的事件、是否基于索引查询
    db.collectionName.find(query,options).explain(options)

    #查询useid为2的文档 db.comment.find({useid:"2"}).explain()

    返回的参数中 WinningPlanstage参数记录了查询的方式,索引还是全局
3.4.2 涵盖的查询
  • 当查询条件和查询投影仅包含索引字段时,MongoDB直接从索引返回结果
  • 不扫描任何文档或将文档带入内存
    #查询likenum为大于10的文档,仅返回likenum db.comment.createIndex({likenum:1}) db.comment.find({likenum:{$gt:10}},{likenum:1,_id:0}).expalin()

    查询条件与返回的结果仅只有likennum,直接在likenum索引里遍历即可, 不用遍历文档

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