MongoDB相关

“Yeah It’s on. ”

正文

NoSQL 简介

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即”不仅仅是SQL”。在现代的计算系统上每天网络上都会产生庞大的数据量。这些数据有很大一部分是由关系数据库管理系统（RDMBS）来处理。 NoSQL 是一项全新的数据库革命性运动，早期就有人提出，发展至2009年趋势越发高涨。NoSQL的拥护者们提倡运用非关系型的数据存储，相对于铺天盖地的关系型数据库运用，这一概念无疑是一种全新的思维的注入。

NoSQL用于超大规模数据的存储。（例如谷歌或Facebook每天为他们的用户收集万亿比特的数据）。这些类型的数据存储不需要固定的模式，无需多余操作就可以横向扩展。

为什么使用NoSQL

今天我们可以通过第三方平台（如：Google,Facebook等）可以很容易的访问和抓取数据。用户的个人信息，社交网络，地理位置，用户生成的数据和用户操作日志已经成倍的增加。我们如果要对这些用户数据进行挖掘，那SQL数据库已经不适合这些应用了, NoSQL数据库的发展也却能很好的处理这些大的数据。

NoSQL的优点

高可扩展性
分布式计算
低成本
架构的灵活性，半结构化数据
没有复杂的关系

NoSQL的缺点

没有标准化
有限的查询功能（到目前为止）
最终一致是不直观的程序

什么是MongoDB

MongoDB 是由C++语言编写的，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。在高负载的情况下，添加更多的节点，可以保证服务器性能。 MongoDB 旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。 MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。

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主要特点

MongoDB 是一个面向文档存储的数据库，操作起来比较简单和容易。
你可以在MongoDB记录中设置任何属性的索引 (如：FirstName=”Sameer”,Address=”8 Gandhi Road”)来实现更快的排序。
你可以通过本地或者网络创建数据镜像，这使得MongoDB有更强的扩展性。
如果负载的增加（需要更多的存储空间和更强的处理能力），它可以分布在计算机网络中的其他节点上这就是所谓的分片。
Mongo支持丰富的查询表达式。查询指令使用JSON形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。
MongoDb 使用update()命令可以实现替换完成的文档（数据）或者一些指定的数据字段。
Mongodb中的Map/reduce主要是用来对数据进行批量处理和聚合操作。
Map和Reduce。Map函数调用emit(key,value)遍历集合中所有的记录，将key与value传给Reduce函数进行处理。
Map函数和Reduce函数是使用Javascript编写的，并可以通过db.runCommand或mapreduce命令来执行MapReduce操作。
GridFS是MongoDB中的一个内置功能，可以用于存放大量小文件。
MongoDB允许在服务端执行脚本，可以用Javascript编写某个函数，直接在服务端执行，也可以把函数的定义存储在服务端，下次直接调用即可。
MongoDB支持各种编程语言:RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP，C#等多种语言。
MongoDB安装简单。

MongoDB 工具

有几种可用于MongoDB的管理工具。

监控

MongoDB提供了网络和系统监控工具Munin，它作为一个插件应用于MongoDB中。 Gangila是MongoDB高性能的系统监视的工具，它作为一个插件应用于MongoDB中。基于图形界面的开源工具 Cacti, 用于查看CPU负载, 网络带宽利用率,它也提供了一个应用于监控 MongoDB 的插件。

GUI

Fang of Mongo – 网页式,由Django和jQuery所构成。
Futon4Mongo – 一个CouchDB Futon web的mongodb山寨版。
Mongo3 – Ruby写成。
MongoHub – 适用于OSX的应用程序。
Opricot – 一个基于浏览器的MongoDB控制台, 由PHP撰写而成。
Database Master — Windows的mongodb管理工具
RockMongo — 最好的PHP语言的MongoDB管理工具，轻量级, 支持多国语言.

MongoDB 概念解析

SQL术语/概念	MongoDB术语/概念	解释/说明
database	database	数据库
table	collection	数据库表/集合
row	document	数据记录行/文档
column	field	数据字段/域
index	index	索引
table joins		表连接,MongoDB不支持
primary key	primary key	主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

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一个mongodb中可以建立多个数据库。 MongoDB的默认数据库为”db”，该数据库存储在data目录中。 MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库，每一个都有自己的集合和权限，不同的数据库也放置在不同的文件中。

数据库也通过名字来标识。数据库名可以是满足以下条件的任意UTF-8字符串。

不能是空字符串（””)。
不得含有’ ‘（空格)、.、$、/、\和\0 (空字符)。
应全部小写。
最多64字节。

有一些数据库名是保留的，可以直接访问这些有特殊作用的数据库。

admin：从权限的角度来看，这是”root”数据库。要是将一个用户添加到这个数据库，这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行，比如列出所有的数据库或者关闭服务器。
local: 这个数据永远不会被复制，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。

文档

文档是一组键值(key-value)对(即BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，这与关系型数据库有很大的区别，也是 MongoDB 非常突出的特点。一个简单的文档例子如下：

{"site":"www.runoob.com", "name":"菜鸟教程"}

文档中的键/值对是有序的。
文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其他几种数据类型（甚至可以是整个嵌入的文档)。
MongoDB区分类型和大小写。
MongoDB的文档不能有重复的键。
文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意UTF-8字符。

文档键命名规范：

键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。
.和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用。
以下划线”_“开头的键是保留的(不是严格要求的)。

集合

集合就是 MongoDB 文档组，类似于 RDBMS （关系数据库管理系统：Relational Database Management System)中的表格。集合存在于数据库中，集合没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。比如，我们可以将以下不同数据结构的文档插入到集合中：

{"site":"www.baidu.com"}
{"site":"www.google.com","name":"Google"}
{"site":"www.runoob.com","name":"菜鸟教程","num":5}

当第一个文档插入时，集合就会被创建。

合法的集合名

集合名不能是空字符串”“。
集合名不能含有\0字符（空字符)，这个字符表示集合名的结尾。
集合名不能以”system.”开头，这是为系统集合保留的前缀。
用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含，这是因为某些系统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合，否则千万不要在名字里出现$。

MongoDB 数据类型

下表为MongoDB中常用的几种数据类型。

String 字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中，UTF-8 编码的字符串才是合法的。
Integer 整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器，可分为 32 位或 64 位。
Boolean 布尔值。用于存储布尔值（真/假）。
Double 双精度浮点值。用于存储浮点值。 Min/Max keys 将一个值与 BSON（二进制的 JSON）元素的最低值和最高值相对比。
Array 用于将数组或列表或多个值存储为一个键。
Timestamp 时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。
Object 用于内嵌文档。
Null 用于创建空值。
Symbol 符号。该数据类型基本上等同于字符串类型，但不同的是，它一般用于采用特殊符号类型的语言。
Date 日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间：创建 Date 对象，传入年月日信息。
Object ID 对象 ID。用于创建文档的 ID。
Binary Data 二进制数据。用于存储二进制数据。
Code 代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。
Regular expression 正则表达式类型。用于存储正则表达式。

Mongoose

网页链接

Mongoose是在node.js异步环境下对mongodb进行便捷操作的对象模型工具。本文将详细介绍如何使用Mongoose来操作MongoDB

NodeJS驱动

首先，安装mongodb

npm install mongodb

接着，使用require()方法引入mongodb数据库；然后使用MongoClient对象的connect()方法连接mongodb；最后通过node来对mongodb进行异步的增删改查

在mongodb数据库中建立db1数据库，然后通过以下代码，建立col集合，并插入{“a”:1}文档

var mongodb = require('mongodb');
mongodb.MongoClient.connect("mongodb://localhost/db1",function(err,db){
    if(!err){
        db.collection("col").insert({"a":1},function(err,result){
            if(!err){
                console.log(result);
            }
        })
    }
})

最后返回结果如下

{ result: { ok: 1, n: 1 },
  ops: [ { a: 1, _id: 597077dc271d092728caa362 } ],
  insertedCount: 1,
  insertedIds: [ 597077dc271d092728caa362 ] }

概述

Mongoose是NodeJS的驱动，不能作为其他语言的驱动。Mongoose有两个特点

通过关系型数据库的思想来设计非关系型数据库
基于mongodb驱动，简化操作

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　Mongooose中，有三个比较重要的概念，分别是Schema、Model、Entity。它们的关系是：Schema生成Model，Model创造Document，Model和Document都可对数据库操作造成影响，但Model比Document更具操作性

Schema用于定义数据库的结构。类似创建表时的数据定义(不仅仅可以定义文档的结构和属性，还可以定义文档的实例方法、静态模型方法、复合索引等)，每个Schema会映射到mongodb中的一个collection，Schema不具备操作数据库的能力
Model是由Schema编译而成的构造器，具有抽象属性和行为，可以对数据库进行增删查改。Model的每一个实例（instance）就是一个文档document
Document是由Model创建的实体，它的操作也会影响数据库

安装

安装nodejs和mongodb之后，使用npm来安装mongoose

npm install mongoose

安装成功后，就可以通过 require(‘mongoose’) 来使用

连接数据库

使用require()方法在项目中包含mongoose后，接下来使用connect()方法连接到MongoDB数据库　 mongoose.connect(url); connect()最简单的使用方式，就是只要传入url参数即可，如下所示。连接到本地localhost的db1服务器　 mongoose.connect('mongodb://localhost/db1');

如果还需要传递用户名、密码，则可以使用如下方式

mongoose.connect('mongodb://username:password@host:port/database?options...');

　connect()方法还接受一个选项对象options，该对象将传递给底层驱动程序。这里所包含的所有选项优先于连接字符串中传递的选项　 mongoose.connect(uri, options); db -数据库设置 server -服务器设置 replset -副本集设置 user -用户名 pass -密码 auth -鉴权选项 mongos -连接多个数据库 promiseLibrary

var options = {
  db: { native_parser: true },
  server: { poolSize: 5 },
  replset: { rs_name: 'myReplicaSetName' },
  user: 'myUserName',
  pass: 'myPassword'
}
mongoose.connect(uri, options);

如果要连接多个数据库，只需要设置多个url以,隔开，同时设置mongos为true

mongoose.connect('urlA,urlB,...', {
   mongos : true 
})

　connect()函数还接受一个回调参数

mongoose.connect(uri, options, function(error) {

});

执行下列代码后，控制台输出“连接成功”

var mongoose = require('mongoose');
mongoose.connect("mongodb://localhost/test", function(err) {
    if(err){
        console.log('连接失败');
    }else{
        console.log('连接成功');
    }
});

　　如果开启鉴权控制，以用户名”u1”，密码”123456”登录’db1’数据库。执行代码后，控制台输出“连接成功”

var mongoose = require('mongoose');
mongoose.connect("mongodb://u1:123456@localhost/db1", function(err) {
    if(err){
        console.log('连接失败');
    }else{
        console.log('连接成功');
    }
});

mongoose.disconnect()

使用disconnect()方法可以断开连接

var mongoose = require('mongoose');
mongoose.connect("mongodb://u1:123456@localhost/db1", function(err) {
    if(err){
        console.log('连接失败');
    }else{
        console.log('连接成功');
    }
});
setTimeout(function(){
    mongoose.disconnect(function(){
        console.log("断开连接");
    })
}, 2000);

Schema

Schema主要用于定义MongoDB中集合Collection里文档document的结构　　定义Schema非常简单，指定字段名和类型即可，支持的类型包括以下8种

String      字符串
Number      数字    
Date        日期
Buffer      二进制
Boolean     布尔值
Mixed       混合类型
ObjectId    对象ID    
Array       数组

通过mongoose.Schema来调用Schema，然后使用new方法来创建schema对象

var mongoose = require('mongoose');
var Schema = mongoose.Schema;

var mySchema = new Schema({
  title:  String,
  author: String,
  body:   String,
  comments: [{ body: String, date: Date }],
  date: { type: Date, default: Date.now },
  hidden: Boolean,
  meta: {
    votes: Number,
    favs:  Number
  }
});

创建Schema对象时，声明字段类型有两种方法，一种是首字母大写的字段类型，另一种是引号包含的小写字段类型

var mySchema = new Schema({title:String, author:String});
//或者 
var mySchema = new Schema({title:'string', author:'string'});

　如果需要在Schema定义后添加其他字段，可以使用add()方法　　

var MySchema = new Schema;
MySchema.add({ name: 'string', color: 'string', price: 'number' });

Model

模型Model是根据Schema编译出的构造器，或者称为类，通过Model可以实例化出文档对象document

文档document的创建和检索都需要通过模型Model来处理

使用model()方法，将Schema编译为Model。model()方法的第一个参数是模型名称

一定要将model()方法的第一个参数和其返回值设置为相同的值，否则会出现不可预知的结果

　　Mongoose会将集合名称设置为模型名称的小写版。如果名称的最后一个字符是字母，则会变成复数；如果名称的最后一个字符是数字，则不变；如果模型名称为”MyModel”，则集合名称为”mymodels”；如果模型名称为”Model1”，则集合名称为”model1” 　　

实例化文档document　　

通过对原型Model1使用new方法，实例化出文档document对象　

var mongoose = require('mongoose');
mongoose.connect("mongodb://u1:123456@localhost/db1", function(err) {
    if(err){
        console.log('连接失败');
    }else{
        console.log('连接成功');
        var schema = new mongoose.Schema({ num:Number, name: String, size: String});
        var MyModel = mongoose.model('MyModel', schema);
        var doc1 = new MyModel({ size: 'small' });
        console.log(doc1.size);//'small'
    }
});

文档保存　　

通过new Model1()创建的文档doc1，必须通过save()方法，才能将创建的文档保存到数据库的集合中，集合名称为模型名称的小写复数版　　　　回调函数是可选项，第一个参数为err，第二个参数为保存的文档对象 save(function (err, doc) {})` 　　　　　　

var mongoose = require('mongoose');
mongoose.connect("mongodb://u1:123456@localhost/db1", function(err) {
    if(!err){
        var schema = new mongoose.Schema({ num:Number, name: String, size: String });
        var MyModel = mongoose.model('MyModel', schema);
        var doc1 = new MyModel({ size: 'small' });
        doc1.save(function (err,doc) {
        //{ __v: 0, size: 'small', _id: 5970daba61162662b45a24a1 }
          console.log(doc);
        })
    }
});

正文

NoSQL 简介

为什么使用NoSQL

NoSQL的优点

NoSQL的缺点

什么是MongoDB

主要特点

MongoDB 工具

监控

GUI

MongoDB 概念解析

文档

集合

MongoDB 数据类型

Mongoose

NodeJS驱动

概述

安装

连接数据库

mongoose.disconnect()

Schema

Model

实例化文档document

文档保存

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