一 ?基本概念
MongoDB中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)為：庫、集合、文檔
1 數(shù)據(jù)庫
多個集合可以組成數(shù)據(jù)庫。MongoDb的單個實例可以容納多個獨立的數(shù)據(jù)庫，每個都有自己的集合和權(quán)限，不同的數(shù)據(jù)庫也放置在不同的文件中。
數(shù)據(jù)庫通過名字來標(biāo)識，庫名可以是滿足以下條件的任意UTF-8字符串：
不能是空字符串（"")。
不得含有' '（空格)、.、$、/、\和\0 (空宇符)。
應(yīng)全部小寫。
最多64字節(jié)。
Mongo保留庫
admin：從權(quán)限角度看，這是“root”數(shù)據(jù)庫。要是將一個用戶添加到這個數(shù)據(jù)庫，這個用戶自動繼承所有數(shù)據(jù)庫的權(quán)限。一些特定的服務(wù)端命令也只能從這個數(shù)據(jù)庫運行，比如關(guān)閉數(shù)據(jù)庫。
local：這個數(shù)據(jù)庫不會被復(fù)制。可以用來存儲限于需要儲存在本地單臺服務(wù)器的集合
config：當(dāng)Mongo用于分片設(shè)置時，config數(shù)據(jù)庫在內(nèi)部使用，用于保存分片的信息。
2 集合
集合容納文檔，沒有模式。比起關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，集合可以存放任意文檔。但把各種文檔放進一個集合在管理和效率是都不是好的方式，推薦用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的思維來管理文檔結(jié)構(gòu)。
集合通過名字來標(biāo)識，集合名可以是滿足以下條件的任意UTF-8字符串：
集合名不能是空字符串""。
集合名不能含有\(zhòng)0字符（空字符)，這個字符表示集合名的結(jié)尾。
集合名不能以"system."開頭，這是為系統(tǒng)集合保留的前綴。
用戶創(chuàng)建的集合名字不能含有保留字符。有些驅(qū)動程序的確支持在集合名里面包含，這是因為某些系統(tǒng)生成的集合中包含該字符。除非你要訪問這種系統(tǒng)創(chuàng)建的集合，否則千萬不要在名字里出現(xiàn)$。
3 文檔
文檔是MongoDB中數(shù)據(jù)的基本單元（類似于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的行）。多個鍵及其關(guān)鍵的值有序的放置在一起便是文檔。MongoDB的文件儲存格式為BSON。
示例：{"name":"dongbo","age":"100"}
注意：
文檔一定是用“{}”括起來
文檔的鍵是雙引號括起來的字符串，不能重復(fù)
不能含有\(zhòng)0 (空字符)。這個字符用來表示鍵的結(jié)尾。
.和$有特別的意義，只有在特定環(huán)境下才能使用。
以下劃線"_"開頭的鍵是保留的(不是嚴(yán)格要求的)。
文檔的值可以是字符串、數(shù)字、數(shù)組、文檔等mongo支持的數(shù)據(jù)類型。字符串需用雙引號括起來。
MongoDB區(qū)分類型和大小寫
鍵值對是有序的。
二 查詢
find函數(shù)查詢集合中所有符合查詢條件的文檔并返回結(jié)果為游標(biāo)的文檔集合。findOne查詢一個符合查詢條件的文檔。
在mongo shell中我們不需要JavaScript游標(biāo)處理方法就可以直接訪問作為查詢結(jié)果的文檔集合。當(dāng)執(zhí)行查詢操作時，mongo shell直接自動的對游標(biāo)執(zhí)行迭代操作并顯示前20條文檔，輸入"it"顯示接下來的20條文檔。
設(shè)置顯示文檔數(shù)：DBQuery.shellBatchSize=50，設(shè)置完后執(zhí)行find函數(shù)就能顯示出前50條文檔記錄。
如果我們通過變量保存find返回的游標(biāo)，其不會自動進行遍歷：
var cursor = db.inventory.find()
實際發(fā)生的是，調(diào)用find后，此時并不會真正的訪問數(shù)據(jù)庫，而是等待開始要求獲取結(jié)果的時候才向數(shù)據(jù)庫發(fā)送查詢請求。當(dāng)調(diào)用hasNext或者next方法時才會真正訪問數(shù)據(jù)庫，這就是懶加載的過程。
先插入一些數(shù)據(jù)：
db.inventory.insert({"name":"t1","amount":16,"tags":["apple", "banana"]})
db.inventory.insert({"name":"t2","amount":50,"tags":["banana", "orange"]})
db.inventory.insert({"name":"t3","amount":58,"tags":["orange", "apple"]})
1 游標(biāo)操作
處理游標(biāo)有三個函數(shù)：limit、skip、sort。limit用來限制返回的文檔數(shù)量，skip用來指定忽略前面的n條文檔，sort用來對文檔進行排序。三個函數(shù)有優(yōu)先級關(guān)系：先sort排序，然后skip跳過前面n個值，最后limit限制文檔最大返回數(shù)量。
db.inventory.find({"amount":{$lt:60}}).sort({"amount":1}).skip(1).limit(2)
{ "_id" :ObjectId("55a13b26b26f97b960389a5e"), "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
{ "_id" :ObjectId("55a13b27b26f97b960389a5f"), "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
示例中操作語句的寫法只是示意優(yōu)先級關(guān)系，返回結(jié)果跟3個函數(shù)的書寫順序無關(guān)。
示例中按照amount排序，因為amount的值都是整數(shù)，所以排序依據(jù)數(shù)字的大小而來。然而Mongo中對鍵并不會強制要求是什么類型，一個集合中多個文檔的某一個鍵對應(yīng)的值可能是mongodb支持的不同類型，應(yīng)對這種情況，MongoDb預(yù)先定義了一個順序，從小到大依次為：
（1）：最小值
（2）：null
（3）：數(shù)字（整型，長整型，雙精度）
（4）：字符串
（5）：對象/文檔
（6）：數(shù)組
（7）：二進制數(shù)據(jù)
（8）：對象ID
（9）：布爾值
（10）：日期型
（11）：時間戳
（12）：正則表達式
（13）：最大值
按照這個順序，便可以跨類型排序。
排序示例：
db.inventory.find().sort({"amount":-1})
{ "_id" :ObjectId("55a13b27b26f97b960389a5f"), "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
{ "_id" :ObjectId("55a13b26b26f97b960389a5e"), "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
{ "_id" :ObjectId("55a13b26b26f97b960389a5d"), "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
限制文檔行數(shù)示例：
db.inventory.find().limit(2)
{ "_id" :ObjectId("55a13b26b26f97b960389a5d"), "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
{ "_id" :ObjectId("55a13b26b26f97b960389a5e"), "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
2 包裝
包裝查詢會用到一些額外的鍵：
$query
$orderby
$maxscan : integer指定查詢時最多掃描文檔的數(shù)量
$min : document查詢的開始條件
$max : document查詢的結(jié)束條件
$hint : document指定服務(wù)器使用哪些索引進行查詢
$explain : boolean獲取查詢細(xì)節(jié)，如用到的索引，結(jié)果數(shù)量，耗時等，類似于關(guān)系數(shù)據(jù)庫這邊查看執(zhí)行計劃。并不會真正執(zhí)行查詢
$snapshot:boolean確保查詢的結(jié)果是在查詢執(zhí)行那一刻的一致快照。
示例：
db.inventory.find({$query:{amount:{$lt:58}},$orderby:{amount:-1},$hint:{"name":1}},{"_id":0})
{ "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
{ "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
3 查詢指定的鍵
示例：
db.inventory.find({},{"_id":0,"name":1,"tags":1})
{ "name" :"t1", "tags" : [ "apple", "banana" ] }
{ "name" :"t2", "tags" : [ "banana", "orange" ] }
{ "name" :"t3", "tags" : [ "orange", "apple" ] }
db.inventory.find({"amount":{$eq:50}},{"_id":0,"name":1,"tags":1})
{ "name" :"t2", "tags" : [ "banana", "orange" ] }
“0”表示不顯示，“1”表示顯示
4 使用正則表達式
示例：
db.inventory.find({"name":/1/},{"_id":0,"name":1,"tags":1})
{ "name" :"t1", "tags" : [ "apple", "banana" ] }
返回name中匹配“1”的結(jié)果
5 去除重復(fù)
示例：
db.inventory.distinct("name")
[ "t1","t2", "t3" ]
去重的作用是對某個鍵查詢的結(jié)果除去重復(fù)結(jié)果，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中distinct的作用也一樣
6 查詢集合中總文檔數(shù)：
db.inventory.count()
7 查詢內(nèi)嵌文檔：
查詢文檔有兩種方式，一種是完全匹查詢，另一種是針對鍵/值對查詢。
db.profile.insert({"name" : [{"first" : "db", "last":"z"}]})
db.profile.insert({"name" : [{"first" : "bing", "last" : "pan" }]})
db.profile.insert({"name" : [{"first" : "bol", "last" : "z" }]})
內(nèi)嵌文檔的完全匹配查詢和數(shù)組的完全匹配查詢一樣，內(nèi)嵌文檔內(nèi)鍵值對的數(shù)量，順序都必須一致才會匹配:
db.profile.find({"name.first":"bol"})
{ "_id" :ObjectId("55a15e53b26f97b960389a6c"), "name" : [ {"first" : "bol", "last" : "z" } ] }
采用針對鍵/值對查詢，通過點來精確表示內(nèi)嵌文檔的鍵。當(dāng)內(nèi)嵌文檔變得復(fù)雜后，如鍵的值為內(nèi)嵌文檔的數(shù)組，內(nèi)嵌文檔的匹配需要些許技巧，例如使用$elemMatch操作符。
db.profile.find({"name":{$elemMatch:{"first":"bing","last":"pan"}}})
{ "_id" :ObjectId("55a15e53b26f97b960389a6b"), "name" : [ {"first" : "bing", "last" : "pan" } ] }
elemMatch投影操作符將限制查詢返回的數(shù)組字段的內(nèi)容只包含匹配elemMatch條件的數(shù)組元素。
注意：
數(shù)組中元素是內(nèi)嵌文檔。
如果多個元素匹配$elemMatch條件，操作符返回數(shù)組中第一個匹配條件的元素。
8 控制查詢返回的數(shù)組中元素的個數(shù)
使用$slice操作符,$slice:1的意思是返回數(shù)組值中前1個元素
db.inventory.find({amount:{$gt:50}},{"_id":0})
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
db.inventory.find({amount:{$gt:50}},{tags:{$slice:1},"_id":0})
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange" ] }
$slice:[1,1]，第一個1表示在數(shù)組中跳過的項目數(shù)，第二個值表示返回的項目數(shù)。
db.inventory.find({amount:{$gt:50}},{tags:{$slice:[1,1]},"_id":0})
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : [ "apple"] }
9 查詢操作符：
數(shù)組查詢操作符：
$all
用法：{ field : {$all:[value1,value2]}}，查詢數(shù)組中包含指定值的文檔，條件的數(shù)組是文檔中已有數(shù)組的子集
示例：
db.inventory.find({"tags":{$all:["apple"]}},{"_id":0})
{ "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
當(dāng)只需要匹配數(shù)組的一個值時，簡便寫法:
db.inventory.find({"tags":"apple"},{"_id":0})
{ "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
$size
用法：{ field:{ $size:size } }，查詢數(shù)組中元素的數(shù)量等于size的文檔，size必須是數(shù)字
示例：
db.inventory.find({"tags":{$size:2}},{"_id":0})
{ "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
{ "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
$elemMatch
用法：{field:{$elemMatch:{exp}}} ,文檔內(nèi)部存在由文檔作為元素組成數(shù)組，如果要以數(shù)組中的文檔作為查詢條件，就可以用$elemMatch操作符指向內(nèi)部文檔。
算術(shù)操作符
$gt
用法：{ field : { $gt:value } }，查詢鍵值大于指定值的所有文檔
示例：
db.inventory.find({"amount":{$gt:50}},{"_id":0})
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
$gte
用法：{ field: { $gte: value } }，查詢鍵值不小于指定值的所有文檔。
$lt
用法:{ field: { $lt: value } }，查詢鍵值小于指定值的所有文檔。
$lte
用法：{ field: { $lte: value } }，查詢鍵值不大于指定值的所有文檔。
$eq
用法：{ field: { $eq: value } }，查詢鍵值等于指定值的所有文檔。
$ne
用法：{ field: { $ne: value } }，查詢鍵值不等于指定值的所有文檔。
$in
用法：{ field: { $in: [value1,value2] } }，查詢鍵值等于指定數(shù)組中任意值的文檔
示例：
db.inventory.find( { amount : {$in:[50,58]} },{"_id":0})
{ "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
$nin
用法：{ field: { $nin: [ value1, value2]} }，查詢鍵不存在或者鍵值不等于指定數(shù)組的任意值的文檔
示例：
db.inventory.find({amount:{$nin:[50,58]}},{"_id":0})
{ "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
邏輯操作符
$and
用法：{ $and: [ { }, { } ] }，$and指定一個至少包含兩個表達式的數(shù)組，選擇出滿足該數(shù)組中所有表達式的文檔。and操作符使用短路操作，若第一個表達式的值為“false”,余下的表達式將不會執(zhí)行。
示例：
db.inventory.find({$and:[{"amount":{$gt:50}},{"amount":{$lt:70}}]},{"_id":0})
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
$or
用法：{ $or: [ { }, { }] }，$or執(zhí)行邏輯OR運算,指定一個至少包含兩個表達式的數(shù)組，選擇出至少滿足數(shù)組中一條表達式的文檔。
示例：
db.inventory.find({$or:[{"amount":{$gt:50}},{"amount":{$lt:50}}]},{"_id":0})
{ "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
$nor
用法：{ $nor: [ { }, { }] }，$nor執(zhí)行邏輯NOR運算,指定一個至少包含兩個表達式的數(shù)組，選擇出都不滿足該數(shù)組中所有表達式的文檔。
示例：
db.inventory.find({$nor:[{"amount":{$gt:50}},{"amount":{$lt:50}}]},{"_id":0})
{ "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
$not
用法：{ field: { $not: { } } }，$not執(zhí)行邏輯NOT運算，選擇出不能匹配表達式的文檔，包括沒有指定鍵的文檔。$not操作符不能獨立使用，必須跟其他操作一起使用（除$regex）。
示例：
db.inventory.find({"amount":{$not:{$gt:50}}},{"_id":0})
{ "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
{ "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
元素操作符
$exists
用法：{ field: { $exists: } }，斷言字段是否存在，如果$exists的值為true,選擇存在該字段的文檔；若值為false則選擇不包含該字段的文檔。
示例：
db.inventory.find({qty:{$exists:false}},{"_id":0})
{ "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
{ "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
db.inventory.find({amount:{$exists:true,$nin:[16,58]}},{"_id":0})
{ "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
$mod
用法：{ field: { $mod: [ divisor, remainder ]} }，匹配字段值對（divisor）取模，值等于（remainder）的文檔。
示例：
db.inventory.find({amount:{$mod:[5,0]}},{"_id":0})
{ "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
$type
用法：{ field: { $type: } }，選擇字段值為指定的BSON數(shù)據(jù)類型的文檔.
type>使用下面類型對應(yīng)的編號：
類型 ? ?類型 ? ?編號
Double ? ?雙精度 ? ?1
String ? ?字符串 ? ?2
Object ? ?對象 ? ?3
Array ? ?數(shù)組 ? ?4
Binary data ? ?二進制對象 ? ?5
Object id ? ?對象id ? ?7
Boolean ? ?布爾值 ? ?8
Date ? ?日期 ? ?9
Null ? ?未定義 ? ?10
Regular? Expression ? ?正則表達式 ? ?11
JavaScript ? ?JavaScript代碼 ? ?13
Symbol ? ?符號 ? ?14
JavaScript (with? scope) ? ?JavaScript代碼(帶范圍) ? ?15
32-bit integer ? ?32位整數(shù) ? ?16
Timestamp ? ?時間戳 ? ? 17
64-bit integer ? ? 64位整數(shù) ? ?18
Min key ? ?最小鍵 ? ?255
Max key ? ?最大鍵 ? ?127
如果文檔的鍵值是一個數(shù)組。那么$type將對數(shù)組里面的元素進行類型匹配而不是鍵值數(shù)組本身。
示例：
db.inventory.find({"amount":{$type:1}},{"_id":0})
{ "name" :"t1", "amount" : 16, "tags" : ["apple", "banana" ] }
{ "name" :"t2", "amount" : 50, "tags" : ["banana", "orange" ] }
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
MinKey和Maxkey表示可能的最小值和最大值，查詢示例：
db.post.insert({x:MinKey})
db.post.find({"x":{$type:-1}})
{ "_id" :ObjectId("55a14d2eb26f97b960389a61"), "x" : {"$minKey" : 1 } }
JavaScript查詢操作符
$regex
regex操作符查詢中可以對字符串的執(zhí)行正則匹配。MongoDB使用Perl兼容的正則表達式（PCRE)庫來匹配正則表達式，可以使用正則表達式對象或者regex操作符。
options（regex提供四個選項標(biāo)志）
i如果設(shè)置了這個修飾符，忽略大小寫。
m如果設(shè)置了這個修飾符，忽略換行。
s如果設(shè)置了這個修飾符，模式中的點號元字符匹配所有字符，包含換行符。如果沒有這個修飾符，點號不匹配換行符。
x如果設(shè)置了這個修飾符，模式中的沒有經(jīng)過轉(zhuǎn)義的或不在字符類中的空白數(shù)據(jù)字符總會被忽略，并且位于一個未轉(zhuǎn)義的字符類外部的#字符和下一個換行符之間的字符也被忽略。這個修飾符使被編譯模式中可以包含注釋。注意：這僅用于數(shù)據(jù)字符?？瞻鬃址€是不能在模式的特殊字符序列中出現(xiàn)，比如序列。
注：JavaScript只提供了i和m選項，x和s選項必須使用$regex操作符。
示例：查詢name鍵值以“3”結(jié)尾的文檔
db.inventory.find({name:/3/i},{"_id":0});
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
db.inventory.find( { name: { $regex: '.3',$options: 'i' } },{"_id":0} )
{ "name" :"t3", "amount" : 58, "tags" : ["orange", "apple" ] }
$where
$where操作符功能強大而且靈活，他可以使用任意的JavaScript作為查詢的一部分,包含JavaScript表達式的字符串或者JavaScript函數(shù)。不是非常必要時，一定要避免使用"where"査詢，因為它們在速度上要比常規(guī)査詢慢很多，每個文檔都要從BSON轉(zhuǎn)換成JavaScript對象，然后通過"where"的表達式來運行，同時還不能利用索引。所以，只在走投無路時才考慮"$where"這種用法。
示例：比較文檔中的兩個鍵的值是否相等。
db.fruit.insert({"apple":1,"banana": 4, "peach" : 4})
db.fruit.insert({"apple":3,"banana": 3, "peach" : 4})
查找出banana等于peach鍵值的文檔（4種方法）：
db.fruit.find( { $where: "this.banana== this.peach" } )
{ "_id" :ObjectId("55a14f35b26f97b960389a62"), "apple" : 1,"banana" : 4, "peach" : 4 }
db.fruit.find( { $where: "obj.banana== obj.peach" } )
{ "_id" :ObjectId("55a14f35b26f97b960389a62"), "apple" : 1,"banana" : 4, "peach" : 4 }
db.fruit.find( { $where: function() {return (this.banana == this.peach) } } )
{ "_id" :ObjectId("55a14f35b26f97b960389a62"), "apple" : 1,"banana" : 4, "peach" : 4 }
db.fruit.find( { $where: function() {return obj.banana == obj.peach; } } )
{ "_id" :ObjectId("55a14f35b26f97b960389a62"), "apple" : 1,"banana" : 4, "peach" : 4 }
查出文檔中存在的兩個鍵的值相同的文檔
db.fruit.find({$where:function () {
? ? for (var current in this) {
? ? ? ? for (var other in this) {
? ? ? ? ? ? if (current != other &&this[current] == this[other]) {
? ? ? ? ? ? ? ? return true;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
? ? return false;
?}});
{ "_id" :ObjectId("55a14f35b26f97b960389a62"), "apple" : 1,"banana" : 4, "peach" : 4 }
{ "_id" :ObjectId("55a14f35b26f97b960389a63"), "apple" : 3,"banana" : 3, "peach" : 4 }
三 語法總結(jié)
1、find操作的永遠是文檔，所以find()中一定要有{}包裹限定條件
2、限定條件文檔編寫時，如果是key，后面都是跟文檔，如果是操作符，后面跟數(shù)組或字符串
3、$and$or$nor$not邏輯或、與、非操作符都是后面跟數(shù)組，并在數(shù)組中將多個限定文檔作為數(shù)組的元素。
4、$gt $lt $gte $lte$eq $ne算術(shù)操作符后面都是跟數(shù)字
5、$all查詢的是條件數(shù)組問文檔數(shù)組的子集，$in查詢的是鍵的值在條件數(shù)組中
