MongoDB快速入門，掌握這些剛剛好！

文章來源于公眾號macrozheng ，作者夢想de星空

雖說現(xiàn)在關系型數(shù)據(jù)庫還是主流，但是面對某些需求的時候，需要非關系型數(shù)據(jù)庫來補充它，學習一個主流的NoSQL數(shù)據(jù)庫還是很有必要的。MongoDB是一個功能豐富的NoSQL數(shù)據(jù)庫，本文整理了它最常用的部分形成了這篇入門教程，希望對大家有所幫助。

簡介

MongoDB是一個基于分布式文件存儲的數(shù)據(jù)庫。由C++語言編寫，旨在為WEB應用提供可擴展的高性能數(shù)據(jù)存儲解決方案。MongoDB是一個介于關系型數(shù)據(jù)庫和非關系型數(shù)據(jù)庫之間的產(chǎn)品，是非關系型數(shù)據(jù)庫當中功能最豐富，最像關系型數(shù)據(jù)庫的。

安裝

以前寫的MongoDB安裝教程是基于3.2版本的，發(fā)現(xiàn)有的朋友使用新版本安裝有問題，這次我們使用最新版本再來安裝一次，本文所使用的MongoDB版本為4.2.5，總的來說，新版本的安裝更簡單了。

Windows下的安裝

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  • 運行MongoDB安裝包并選擇自定義安裝，設置好安裝路徑；
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  • 配置MongoDB，讓MongoDB作為服務運行，并配置好數(shù)據(jù)目錄和日志目錄；
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  • 取消MongoDB Compass的安裝選項（不取消安裝極慢），需要可自行安裝；
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  • 雙擊mongo.exe可以運行MongoDB自帶客戶端，操作MongoDB；
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  • 連接成功后會顯示如下信息；
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  • 如果需要移除MongoDB服務，只需使用管理員權限運行cmd工具，并輸入如下命令。
sc.exe delete MongoDB

Linux下的安裝

  • 下載MongoDB的Docker鏡像；
docker pull mongo:4.2.5
  • 使用Docker命令啟動MongoDB服務；
docker run -p 27017:27017 --name mongo \
-v /mydata/mongo/db:/data/db \
-d mongo:4.2.5
  • 有時候我們需要為MongoDB設置賬號，可以使用如下命令啟動；
docker run -p 27017:27017 --name mongo \
-v /mydata/mongo/db:/data/db \
-d mongo:4.2.5 --auth
  • 然后我們需要進入容器中的MongoDB客戶端；
docker exec -it mongo mongo
  • 之后在admin集合中創(chuàng)建一個賬號用于連接，這里創(chuàng)建的是基于root角色的超級管理員帳號；
use admin
db.createUser({
    user: 'mongoadmin',
    pwd: 'secret',
    roles: [ { role: "root", db: "admin" } ] });
  • 創(chuàng)建完成后驗證是否可以登錄；
db.auth("mongoadmin","secret")
  • 整個賬號創(chuàng)建過程可以參考下圖。
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客戶端工具

MongoDB的客戶端工具有很多，上面沒安裝的MongoDB Compass就是其中之一，另外Navicat 15版本也有MongoDB的管理功能。這里我們使用的是一款免費的客戶端工具Robo 3T（以前叫Robomongo）。

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  • 下載完成后解壓，雙擊robo3t.exe即可使用；
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  • 之后創(chuàng)建一個到MongoDB的連接；
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  • 創(chuàng)建連接成功以后，就可以操作MongoDB了。
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相關概念

MongoDB是非關系型數(shù)據(jù)庫當中最像關系型數(shù)據(jù)庫的，所以我們通過它與關系型數(shù)據(jù)庫的對比，來了解下它的概念。

SQL概念 MongoDB概念 解釋/說明
database database 數(shù)據(jù)庫
table collection 數(shù)據(jù)庫表/集合
row document 數(shù)據(jù)記錄行/文檔
column field 數(shù)據(jù)字段/域
index index 索引
primary key primary key 主鍵,MongoDB自動將_id字段設置為主鍵

數(shù)據(jù)庫操作

  • 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，使用use命令去創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，當插入第一條數(shù)據(jù)時會創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，例如創(chuàng)建一個test數(shù)據(jù)庫；
> use test
switched to db test
> db.article.insert({name:"MongoDB 教程"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
test    0.000GB
  • 刪除數(shù)據(jù)庫，使用db對象中的dropDatabase()方法來刪除；
> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "test", "ok" : 1 }
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB

集合操作

  • 創(chuàng)建集合，使用db對象中的createCollection()方法來創(chuàng)建集合，例如創(chuàng)建一個article集合；
> use test
switched to db test
> db.createCollection("article")
{ "ok" : 1 }
> show collections
article
  • 刪除集合，使用collection對象的drop()方法來刪除集合，例如刪除一個article集合；
> db.article.drop()
true
> show collections

文檔操作

上面的數(shù)據(jù)庫和集合操作是在MongoDB的客戶端中進行的，下面的文檔操作都是在Robomongo中進行的。

插入文檔

  • MongoDB通過collection對象的insert()方法向集合中插入文檔，語法如下；
db.collection.insert(document)
  • 使用collection對象的insert()方法來插入文檔，例如插入一個article文檔；
db.article.insert({title: 'MongoDB 教程',
    description: 'MongoDB 是一個 Nosql 數(shù)據(jù)庫',
    by: 'Andy',
    url: 'https://www.mongodb.com/',
    tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],
    likes: 100
})
  • 使用collection對象的find()方法可以獲取文檔，例如獲取所有的article文檔；
db.article.find({})

{
    "_id" : ObjectId("5e9943661379a112845e4056"),
    "title" : "MongoDB 教程",
    "description" : "MongoDB 是一個 Nosql 數(shù)據(jù)庫",
    "by" : "Andy",
    "url" : "https://www.mongodb.com/",
    "tags" : [
        "mongodb",
        "database",
        "NoSQL"
    ],
    "likes" : 100.0
}

更新文檔

  • MongoDB通過collection對象的update()來更新集合中的文檔，語法如下；
db.collection.update(
   <query>,
   <update>,
   {
     multi: <boolean>
   }
)
# query：修改的查詢條件，類似于SQL中的WHERE部分
# update：更新屬性的操作符，類似與SQL中的SET部分
# multi：設置為true時會更新所有符合條件的文檔，默認為false只更新找到的第一條
  • 將title為MongoDB 教程的所有文檔的title修改為MongoDB；
db.article.update({'title':'MongoDB 教程'},{$set:{'title':'MongoDB'}},{multi:true})
  • 除了update()方法以外，save()方法可以用來替換已有文檔，語法如下；
db.collection.save(document)
  • 這次我們將ObjectId為5e9943661379a112845e4056的文檔的title改為MongoDB 教程；
db.article.save({
    "_id" : ObjectId("5e9943661379a112845e4056"),
    "title" : "MongoDB 教程",
    "description" : "MongoDB 是一個 Nosql 數(shù)據(jù)庫",
    "by" : "Andy",
    "url" : "https://www.mongodb.com/",
    "tags" : [
        "mongodb",
        "database",
        "NoSQL"
    ],
    "likes" : 100.0
})

刪除文檔

  • MongoDB通過collection對象的remove()方法來刪除集合中的文檔，語法如下；
db.collection.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>
   }
)
# query：刪除的查詢條件，類似于SQL中的WHERE部分
# justOne：設置為true只刪除一條記錄，默認為false刪除所有記錄
  • 刪除title為MongoDB 教程的所有文檔；
db.article.remove({'title':'MongoDB 教程'})

查詢文檔

  • MongoDB通過collection對象的find()方法來查詢文檔，語法如下；
db.collection.find(query, projection)
# query：查詢條件，類似于SQL中的WHERE部分
# projection：可選，使用投影操作符指定返回的鍵
  • 查詢article集合中的所有文檔；
db.article.find()

/* 1 */
{
    "_id" : ObjectId("5e994dcb1379a112845e4057"),
    "title" : "MongoDB 教程",
    "description" : "MongoDB 是一個 Nosql 數(shù)據(jù)庫",
    "by" : "Andy",
    "url" : "https://www.mongodb.com/",
    "tags" : [
        "mongodb",
        "database",
        "NoSQL"
    ],
    "likes" : 50.0
}

/* 2 */
{
    "_id" : ObjectId("5e994df51379a112845e4058"),
    "title" : "Elasticsearch 教程",
    "description" : "Elasticsearch 是一個搜索引擎",
    "by" : "Ruby",
    "url" : "https://www.elastic.co/cn/",
    "tags" : [
        "elasticearch",
        "database",
        "NoSQL"
    ],
    "likes" : 100.0
}

/* 3 */
{
    "_id" : ObjectId("5e994e111379a112845e4059"),
    "title" : "Redis 教程",
    "description" : "Redis 是一個key-value數(shù)據(jù)庫",
    "by" : "Andy",
    "url" : "https://redis.io/",
    "tags" : [
        "redis",
        "database",
        "NoSQL"
    ],
    "likes" : 150.0
}
  • MongoDB中的條件操作符，通過與SQL語句的對比來了解下；
操作 格式 SQL中的類似語句
等于 {<key>:<value>} where title = 'MongoDB 教程'
小于 {<key>:{$lt:<value>}} where likes < 50
小于或等于 {<key>:{$lte:<value>}} where likes <= 50
大于 {<key>:{$gt:<value>}} where likes > 50
大于或等于 {<key>:{$gte:<value>}} where likes >= 50
不等于 {<key>:{$ne:<value>}} where likes != 50
  • 條件查詢，查詢title為MongoDB 教程的所有文檔；
db.article.find({'title':'MongoDB 教程'})
  • 條件查詢，查詢likes大于50的所有文檔；
db.article.find({'likes':{$gt:50}})
  • AND條件可以通過在find()方法傳入多個鍵，以逗號隔開來實現(xiàn)，例如查詢title為MongoDB 教程并且by為Andy的所有文檔；
db.article.find({'title':'MongoDB 教程','by':'Andy'})
  • OR條件可以通過使用$or操作符實現(xiàn)，例如查詢title為Redis 教程或MongoDB 教程的所有文檔；
db.article.find({$or:[{"title":"Redis 教程"},{"title": "MongoDB 教程"}]})
  • AND 和 OR條件的聯(lián)合使用，例如查詢likes大于50，并且title為Redis 教程或者"MongoDB 教程的所有文檔。
db.article.find({"likes": {$gt:50}, $or: [{"title": "Redis 教程"},{"title": "MongoDB 教程"}]})

其他操作

Limit與Skip操作

  • 讀取指定數(shù)量的文檔，可以使用limit()方法，語法如下；
db.collection.find().limit(NUMBER)
  • 只查詢article集合中的2條數(shù)據(jù)；
db.article.find().limit(2)
  • 跳過指定數(shù)量的文檔來讀取，可以使用skip()方法，語法如下；
db.collection.find().limit(NUMBER).skip(NUMBER)
  • 從第二條開始，查詢article集合中的2條數(shù)據(jù)；
db.article.find().limit(2).skip(1)

排序

  • 在MongoDB中使用sort()方法對數(shù)據(jù)進行排序，sort()方法通過參數(shù)來指定排序的字段，并使用1和-1來指定排序方式，1為升序，-1為降序；
db.collection.find().sort({KEY:1})
  • 按article集合中文檔的likes字段降序排列；
db.article.find().sort({likes:-1})

索引

  • 索引通常能夠極大的提高查詢的效率，如果沒有索引，MongoDB在讀取數(shù)據(jù)時必須掃描集合中的每個文件并選取那些符合查詢條件的記錄。

  • MongoDB使用createIndex()方法來創(chuàng)建索引，語法如下；

db.collection.createIndex(keys, options)
# background：建索引過程會阻塞其它數(shù)據(jù)庫操作，設置為true表示后臺創(chuàng)建，默認為false
# unique：設置為true表示創(chuàng)建唯一索引
# name：指定索引名稱，如果沒有指定會自動生成
  • 給title和description字段創(chuàng)建索引，1表示升序索引，-1表示降序索引，指定以后臺方式創(chuàng)建；
db.article.createIndex({"title":1,"description":-1}, {background: true})
  • 查看article集合中已經(jīng)創(chuàng)建的索引；
db.article.getIndexes()

/* 1 */
[
    {
        "v" : 2,
        "key" : {
            "_id" : 1
        },
        "name" : "_id_",
        "ns" : "test.article"
    },
    {
        "v" : 2,
        "key" : {
            "title" : 1.0,
            "description" : -1.0
        },
        "name" : "title_1_description_-1",
        "ns" : "test.article",
        "background" : true
    }
]

聚合

  • MongoDB中的聚合使用aggregate()方法，類似于SQL中的group by語句，語法如下；
db.collection.aggregate(AGGREGATE_OPERATION)
  • 聚合中常用操作符如下；
操作符 描述
$sum 計算總和
$avg 計算平均值
$min 計算最小值
$max 計算最大值
  • 根據(jù)by字段聚合文檔并計算文檔數(shù)量，類似與SQL中的count()函數(shù)；
db.article.aggregate([{$group : {_id : "$by", sum_count : {$sum : 1}}}])

/* 1 */
{
    "_id" : "Andy",
    "sum_count" : 2.0
}

/* 2 */
{
    "_id" : "Ruby",
    "sum_count" : 1.0
}
  • 根據(jù)by字段聚合文檔并計算likes字段的平局值，類似與SQL中的avg()語句；
db.article.aggregate([{$group : {_id : "$by", avg_likes : {$avg : "$likes"}}}])

/* 1 */
{
    "_id" : "Andy",
    "avg_likes" : 100.0
}

/* 2 */
{
    "_id" : "Ruby",
    "avg_likes" : 100.0
}

正則表達式

  • MongoDB使用$regex操作符來設置匹配字符串的正則表達式，可以用來模糊查詢，類似于SQL中的like操作；

  • 例如查詢title中包含教程的文檔；

db.article.find({title:{$regex:"教程"}})
  • 不區(qū)分大小寫的模糊查詢，使用$options操作符；
db.article.find({title:{$regex:"elasticsearch",$options:"$i"}})

結合SpringBoot使用

具體參考：《mall整合Mongodb實現(xiàn)文檔操作》

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