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MongoDB是什么

MongoDB是一個基于分布式文件存儲的數(shù)據(jù)庫。有C++語言編寫，旨在為WEB應(yīng)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(guān)系數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間的產(chǎn)品，是非關(guān)系數(shù)據(jù)庫當中功能最豐富，最像關(guān)系數(shù)據(jù)庫的。

基于分布式文件存儲數(shù)據(jù)庫（就是一個數(shù)據(jù)庫）
C++語言編寫
支持的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常松散，是類似json的bson格式（后期插入修改數(shù)據(jù)謝json）

json（JavaScript Object Notation，js對象簡譜）是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式

bson（二進制json）

MongoDB能干什么

存放項目數(shù)據(jù)
實戰(zhàn)工作開發(fā)寫API接口（重要）

MongoDB在win上的安裝

步驟1：下載 http://www.mongodb.com/download-center/community

步驟2：解壓

步驟3：創(chuàng)建服務(wù)（1. 必須通過管理員身份運行dos窗口，否則沒有權(quán)限創(chuàng)建失??； 2. 要提前創(chuàng)建數(shù)據(jù)和日志存放的目錄）

bin/mongod.exe --install --dbpath 磁盤目錄 --logpath 日志目錄

步驟4：啟動服務(wù)

net start mongodb

步驟5：登錄（驗證是否安裝成功）

MongoDB基本操作

查看數(shù)據(jù)庫

語法：show databases

選擇數(shù)據(jù)庫

語法：use 數(shù)據(jù)庫名

image.png

刪除數(shù)據(jù)庫

語法：

通過use語法選中數(shù)據(jù)庫
通過db.dropDatabase()刪除數(shù)據(jù)庫

查看集合

語法：show collections

創(chuàng)建集合

語法：db.createCollection('集合名')

刪除集合

語法：db.集合名.drop()

基操小總結(jié)

數(shù)據(jù)庫（查看、創(chuàng)建、選擇、刪除）

查看：show databases

創(chuàng)建：有單獨的語法，但是忽略 使用 use 數(shù)據(jù)庫名 做隱式創(chuàng)建

選擇：use 數(shù)據(jù)庫名

刪除：首先使用use選中數(shù)據(jù)庫，然后通過db.dropDatabase()刪除
    1. use 數(shù)據(jù)庫名
    2. db.dropDatabase()

集合（查看、創(chuàng)建、刪除）

查看：show collections

創(chuàng)建：db.createCollection('集合名')  忽略，后期插入數(shù)據(jù)，隱式創(chuàng)建集合

刪除：db.集合名.drop()

MongoDB的增刪改查

增

語法：db.集合名.insert(json數(shù)據(jù))

說明：集合存在，則直接插入數(shù)據(jù)；集合不存在，則隱式創(chuàng)建集合后插入數(shù)據(jù)

練習：在test數(shù)據(jù)庫中的c1集合中插入數(shù)據(jù)（名字較webopenfather年齡18歲）

use test
db.c1.insert({
    name: 'webopenfather',
    age: 18
})

留心1：數(shù)據(jù)庫和集合不存在都隱式創(chuàng)建
留心2：對象的鍵統(tǒng)一不加引號，方便看，但是查看集合數(shù)據(jù)時系統(tǒng)自動加 
留心3：mongodb會給每一條數(shù)據(jù)增加一個全球唯一的 _id 鍵

多學一招：_id的組成

image.png

思考1：是否可以自定義_id值？

回答：可以，只需要給插入的json數(shù)據(jù)中增加_id鍵即可覆蓋（但實戰(zhàn)強烈不推薦）

db.c1.insert(_id: 1, name: 'john', age: 18)

思考2：如何插入多條記錄？

回答：傳遞數(shù)據(jù)，數(shù)組中寫一個個json數(shù)據(jù)即可
db.c1.insert([
  {name:'z3', age:3},
  {name:'l4', age:4},
  {name:'w5', age:5}
])

思考3：如何快速插入10條數(shù)據(jù)

回答： MongoDB底層使用js引擎實現(xiàn)的，所以支持一部分js語法，因此，可以使用for循環(huán)
for (var i=1; i<=10; i++) {
  print(i);
}

需求：在test數(shù)據(jù)庫的c2集合中插入10條數(shù)據(jù)，分別為a1 a2 ... a10
for (var i=1; i<=10; i++) {
  db.c2.insert(name:'a'+i, age:i)
}

查

基礎(chǔ)語法：db.集合名.find(條件 [,查詢的列])

條件
    查詢所有數(shù)據(jù)          {}或者不寫
    查詢age=6的數(shù)據(jù)       {age: 6}
    查詢age=6且性別為男    {age: 6, sex: '男'}
    
查詢的列（可選參數(shù)）
    不寫 —— 這查詢?nèi)苛校ㄗ侄危?    {age: 1} —— 只顯示age列（字段）
    {age: 0} —— 除了age列（字段）都顯示
    留心：不管怎么寫，系統(tǒng)自定義的_id都會在

升級語法：

db.集合名.find({鍵: 值}) 

db.集合名.find({鍵: {運算符:值}})

運算符	作用
$gt	大于
$gte	大于等于
$lt	小于
$lte	小于等于
$ne	不等于
$in	in
$nin	not in

練習1：查詢所有數(shù)據(jù)

use test
db.c2.find()

練習2：查詢年齡大于5歲的數(shù)據(jù)

use test
db.c2.find({age: {$gt: 5}})

練習3：查詢年齡是5歲、8歲、10歲的數(shù)據(jù)

use test
db.c2.find({age: {$in: [5, 8, 10]}})

練習4：只看年齡列，或者年齡以外的列（_id不管）

use test
db.c2.find({}, {age: 1})    只看年齡列

use test
db.c2.find({}, {age: 0})    不看年齡列

改

基礎(chǔ)語法：db.集合名.update(條件, 新數(shù)據(jù) [,是否新增, 是否修改多條])

是否新增：指條件匹配不到數(shù)據(jù)則插入 true是插入，false否不插入（默認）

是否修改多條：指將匹配成功的數(shù)據(jù)都修改（true是，false否（默認））

升級語法：

db.集合名.update(條件, 新數(shù)據(jù))
                     {修改器: {鍵: 值}}

修改器	作用
$inc	遞增
$rename	重命名列
$set	修改列值
$unset	刪除列

準備工作：

use test
for (var i=1; i<=10; i++) {
    db.c3.insert({uname: 'zs'+i, age: i}
}

練習1：將{uname:"zs1"}改為{uname:"zs2"}

use test
db.c3.update({uname:'zs1'}, {uname:'zs2'})
-- 發(fā)生問題，默認整個都替換成了{uname:'zs2'},丟失了age數(shù)據(jù)；即默認為替換，不是修改，可以使用修改語法$set

正確代碼：
use test
db.c3.update({uname: 'zs1'}, {$set: {uname: 'zs2'}})

練習2：給{uname:"zs10"}的年齡加2歲, 或減2歲

use test
db.c3.update({uname:'zs10'}, {$inc: {age: 2}}) 加2歲

use test
db.c3.update({uname:'zs10'}, {$inc: {age: -2}}) 減2歲

練習3：修改器綜合練習

插入數(shù)據(jù)：db.c4.insert({uname:"神龍教主", age: 888, who: "男", other: "非國人"})

需求：

uname 改成教主

age 增加 111

who 改字段 sex

other 刪除

實現(xiàn)：
db.c4.update({uname: '神龍教主'}, {
  $set:{uname: '教主'}, 
  $inc:{age: 111}, 
  $rename:{who: 'sex'}, 
  $unset:{other: 1}}
)
db.c4.find().pretty()

練習4：驗證語法的最后兩個參數(shù)

是否新增：修改name等于zs30的年齡30歲

use test
db.c3.find({uname: 'zs30'}, {$set: {age: 30}}, true)

是否修改多條

use test
db.c3.find({}, {$set: {age: 20}}, false, true)

刪

語法：db.集合名.remove(條件 [, 是否刪除刪除一條])

注意：是否刪除一條參數(shù)，默認為false，即刪除多條

小總結(jié)

增Create

db.集合名.insert(JSON數(shù)據(jù))

刪Delete

db.集合名.remove(條件 [,是否刪除刪除一條])

改Update

db.集合名.update(條件, 新數(shù)據(jù) [,是否新增, 是否修改多條])

查Read

db.集合名.find(條件 [,查詢的列])

MongoDB排序和分頁

數(shù)據(jù)準備

use test
db.c1.insert({_id:1, name:"a", sex:1, age:1})
db.c1.insert({_id:2, name:"b", sex:1, age:2})
db.c1.insert({_id:3, name:"c", sex:2, age:3})
db.c1.insert({_id:4, name:"d", sex:2, age:4})
db.c1.insert({_id:5, name:"e", sex:2, age:5})

db.c1.find()

排序

語法：db.集合名.find().sort(JSON數(shù)據(jù))

說明：鍵——就是要排序的列（字段）；值：1 升序，-1降序

練習：年齡升序或降序

use test
db.c1.find().sort({age:1})  升序

use test
db.c1.find().sort({age:-1}) 降序

limit和skip方法

語法：db.集合名.find().sort().skip(數(shù)字).limit(數(shù)字)

說明：skip跳過指定數(shù)量的數(shù)據(jù)，limit限制查詢數(shù)據(jù)的數(shù)量

練習1：按降序查詢，查詢2條數(shù)據(jù)

use test
db.c1.find().sort({age:-1}).limit(2)

練習2：按降序查詢，跳過2條然后查詢2條數(shù)據(jù)

use test
db.c1.find().sort({age:-1}).skip(2).limit(2)

注意：skip和limit同時出現(xiàn)時，skip先執(zhí)行，后執(zhí)行l(wèi)imit，不管他們在語句中如何出現(xiàn)，即db.c1.find().sort({age:-}).limit(2).skip(2)和上面的效果一樣

實戰(zhàn)分頁

需求：數(shù)據(jù)庫1~10數(shù)據(jù)，每頁顯示2條（5頁）

實現(xiàn)：

1頁 1，2
2頁 3，4
3頁 5，6
4頁 7，8
5頁 9，10

skip計算公式：(當前頁-1) * 每頁顯示條數(shù)

db.集合名.find().skip((page-1)*num_of_page).limit(2)

小總結(jié)

db.集合名.find()
.sort({列: 1/-1}) 排序
.skip(數(shù)字)  跳過指定數(shù)量
.limit(數(shù)字) 限制總數(shù)量
.count()   統(tǒng)計總數(shù)量

MongoDB聚合查詢

語法：

db.集合名.aggregate([
    {管道: {表達式}}
    ...
])

常用管道：

$group: 將集合中的文檔分組，用于統(tǒng)計結(jié)果
$match: 過濾數(shù)據(jù)，輸出符合條件的文檔
$sort: 聚合數(shù)據(jù)進一步排序
$skip: 跳過指定文檔數(shù)
$limit: 限制集合數(shù)據(jù)返回文檔數(shù)
...

常用表達式：

$sum: 總和 $sum:1同count表示統(tǒng)計
$avg: 平均
$min: 最小值
$max: 最大值
...

數(shù)據(jù)準備

use test
db.c1.remove()
db.c1.insert({_id:1, name:"a", sex:1, age:1})
db.c1.insert({_id:2, name:"b", sex:1, age:2})
db.c1.insert({_id:3, name:"c", sex:2, age:3})
db.c1.insert({_id:4, name:"d", sex:2, age:4})
db.c1.insert({_id:5, name:"e", sex:2, age:5})

db.c1.find()

練習

統(tǒng)計男生、女生的總年齡

db.c1.aggregate([
  {
      $group:{
          _id: "$sex",
          re: {$sum: "$age"}
      }
  }
])

統(tǒng)計男生、女生的總?cè)藬?shù)

db.c1.aggregate([
  {
      $group: {
          _id: "$sex",
          num: {$sum: 1}
      }
  }
])

求學生的總數(shù)和平均年齡

db.c1.aggregate([
  {
      $group: {
          _id: null
          num: {$sum: 1},
          avg_age: {$avg: "$age"}
      }
  }
])

查詢男生、女生人數(shù)，按人數(shù)升序

db.c1.aggregate([
  {
      $group: {
          _id: "$sex",
          rs: {$sum: 1}
      }
  },
  {
      $sort: {rs: 1}
  }
])

MongoDB優(yōu)化索引

數(shù)據(jù)庫中的索引

說明：索引是一種排序好的便于快速查詢的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
作用：幫助數(shù)據(jù)庫高效的查詢數(shù)據(jù)

索引的優(yōu)缺點

優(yōu)點
1. 提高數(shù)據(jù)查詢的效率，降低數(shù)據(jù)庫的IO成本
2. 通過索引對數(shù)據(jù)進行排序，降低數(shù)據(jù)排序的成本，減低CPU的消耗
缺點
1. 占用磁盤空間
2. 大量索引影響sql語句效率，因為每次插入和修改數(shù)據(jù)都需要更新索引

語法

創(chuàng)建索引：db.集合名.createIndex(待創(chuàng)建索引的列 [,額外選項])

參數(shù)：
- 待創(chuàng)建索引的列：{鍵: 1, ..., 鍵: -1}
  
  說明：1表升序，-1表降序。例如{age:1}表示創(chuàng)建age索引并按照升序的方式存儲
- 額外選項：設(shè)置索引的名稱或者唯一索引等等
刪除索引

全部刪除：db.集合名.dropIndexes()

刪除指定：db.集合名.dropIndex(索引名)
查看索引：db.集合名.getIndexes()

練習

準備：向數(shù)據(jù)庫中新增十萬條數(shù)據(jù)

use test
for(var i=0; i<100000; i++) {
    db.c1.insert({name:"aaa"+i, age:i})
}

創(chuàng)建普通索引

需求：給name添加普通索引
練習1：給name添加普通索引
db.c1.createIndex({name: 1})
練習2：刪除name索引
db.c1.dropIndex('name_1')
練習3：給name創(chuàng)建索引起名name_index
db.c1.createIndex({name:1}, {name:"name_index"})

創(chuàng)建復合/組合索引

需求：給name和age添加組合索引

說明：就是一次性給兩個字段建立索引

語法：db.集合名.createIndex({鍵1: 方式1, 鍵2: 方式2})
db.createIndex({name:1, age:1})

創(chuàng)建唯一索引

需求：給name添加普通索引

語法：db.集合名.createIndex(帶添加索引的列, {unique: 列名})
練習1：刪除全部索引
db.c1.dropIndexes()
練習2：設(shè)置唯一索引
db.c1.createIndex({name:1}, {unique:name})
測試唯一索引特性

對于唯一索引的列，它對應(yīng)列的數(shù)據(jù)也必須唯一

分析索引

語法：db.集合名.find().explain('executionStats')

練習

測試：age未添加索引的情況
db.c1.find({age:18}).explain('executionStats')
測試：age添加索引的情況
db.createIndex({age:1})
db.c1.find({age:18}).explain('executionStats')

選擇規(guī)則（如何選擇合適的列創(chuàng)建索引）

為常作條件、排序、分組的字段建立索引
選擇唯一性索引
選擇較小的數(shù)據(jù)列，為較長的字符串使用前綴索引

MongoDB權(quán)限機制

創(chuàng)建賬號：

db.createUser({
    "user": 你的賬號,
    "pwd": 你的密碼,
    "roles": [{
        role: 角色,
        db: 所屬數(shù)據(jù)庫
    }]
})

角色

-- 角色種類
超級用戶角色：root
數(shù)據(jù)庫用戶角色：read、readWrite
數(shù)據(jù)庫管理角色：dbAdmin、userAdmin
集群管理角色：clusterAdmin、clusterManager、clusterMonitor、hostManager
備份恢復角色：backup、restore
所有數(shù)據(jù)庫角色：readAnyDatabase、readWriteAnyDatabase、userAdminAnyDatabase、dbAdminAnyDatabase

-- 角色說明
root：只在admin數(shù)據(jù)庫中可用。超級賬號，超級權(quán)限
read：允許用戶讀取指定數(shù)據(jù)庫
readWrite：允許用戶讀寫指定數(shù)據(jù)庫

開啟驗證模式

開啟驗證模式概念：指用戶需要輸入賬號密碼才能登錄使用

操作步驟：

1. 添加超級管理員
2. 退出卸載服務(wù)
3. 重新安裝需要輸入賬號密碼的服務(wù)
4. 啟動服務(wù) -> 登錄測試

步驟1：添加超級管理員

使用DOS命令行
use admin
db.createUser({
  "user": "admin",
  "pwd": "admin888",
  "roles": [{
      role: "root",
      db: "admin"
  }]
})

步驟2：退出卸載服務(wù)

使用管理員身份打開DOS窗口，進入MongoDB的bin目錄下，執(zhí)行
mongod --remove

步驟3：重新安裝徐奧輸入賬號密碼的服務(wù)

使用管理員身份打開DOS窗口，進入MongoDB的bin目錄下，執(zhí)行
mongod --install --dbpath db數(shù)據(jù)路徑 --logpath 日志路徑 --auth

步驟4：啟動服務(wù) -> 登錄測試

啟動服務(wù)：net start mongodb

進入：mongo

通過超級管理員賬號登錄

用戶是給數(shù)據(jù)庫加的

方法1：mongo 服務(wù)器IP地址:端口號/數(shù)據(jù)庫 -u 用戶名 -p 密碼

方法2：a-先登錄，b-選擇數(shù)據(jù)庫，c-輸入db.auth(用戶名, 密碼)

MongoDB備份還原

備份數(shù)據(jù)庫mongodump

語法

導出數(shù)據(jù)語法：mongodump -h -port -u -p -d -o
導出語法說明：
-h    host    服務(wù)器IP地址（一般不寫，默認本機）
-port 端口（一般不寫，默認27017）
-u    user    賬號
-p    pwd     密碼
-d    database    數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)庫不寫則導出全部）
-o    open    備份到指定目錄

練習：備份所有數(shù)據(jù)：mongodump -u admin -p admin888 -o C:\MongoDB\Server\bin\bak
練習：備份指定數(shù)據(jù)：mongodump -u shop1 -p admin888 -d shop -o C:\MongoDB\Server\bin\bak2

還原數(shù)據(jù)庫mongorestore

語法：

還原數(shù)據(jù)語法：mongorestore -h -port -u -p -d --drop 備份數(shù)據(jù)目錄
還原數(shù)據(jù)說明：
--drop    先刪除數(shù)據(jù)庫再導入，不寫則覆蓋
其他參數(shù)同備份

練習：還原所有數(shù)據(jù)：mongorestore -u admin -p admin888 --drop C:\MongoDB\Server\bin\bak
練習：還原指定數(shù)據(jù)：mongorestore -u shop1 -p admin888 --drop C:\MongoDB\Server\bin\bak2

接口數(shù)據(jù)：

{
    meta: {
        msg: 提示信息,
        status: 狀態(tài)碼(200/201/301/400/401/403/404/500)
    },
    data:數(shù)據(jù)
}

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MongoDB基礎(chǔ)操作

MongoDB是什么

MongoDB能干什么

MongoDB在win上的安裝

MongoDB基本操作

查看數(shù)據(jù)庫

選擇數(shù)據(jù)庫

刪除數(shù)據(jù)庫

查看集合

創(chuàng)建集合

刪除集合

基操小總結(jié)

MongoDB的增刪改查

增

查

改

刪

小總結(jié)

MongoDB排序和分頁

數(shù)據(jù)準備

排序

limit和skip方法

實戰(zhàn)分頁

小總結(jié)

MongoDB聚合查詢

數(shù)據(jù)準備

練習

MongoDB優(yōu)化索引

數(shù)據(jù)庫中的索引

索引的優(yōu)缺點

語法

練習

分析索引

選擇規(guī)則（如何選擇合適的列創(chuàng)建索引）

MongoDB權(quán)限機制

開啟驗證模式

通過超級管理員賬號登錄

MongoDB備份還原

備份數(shù)據(jù)庫mongodump

還原數(shù)據(jù)庫mongorestore

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