MongoDB基本使用

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（RDBMS）来处理， 1970年 E.F.Codd’s提出的关系模型的论文 “A relational model of data for large shared data banks”，这使得数据建模和应用程序编程更加简单。

	通过应用实践证明，关系模型是非常适合于客户服务器编程，远远超出预期的利益，今天它是结构化数据存储在网络和商务应用的主导技术。

	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。

什么是NoSQL

NoSQL，指的是非关系型的数据库，NoSQL有时也称作Not Only SQL的缩写，是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。

	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 数据库的发展却能很好的处理这些大的数据。

RDBMS vs NoSQL

RDBMS

• 高度组织化结构化数据
• 结构化查询语言（SQL）
• 数据和关系都存储在单独的表中。
• 数据操纵语言，数据定义语言
• 严格的一致性
• 基础事务

NoSQL

• 代表着不仅仅是SQL
• 没有声明性查询语言
• 没有预定义的模式
• 键 - 值对存储，列存储，文档存储，图形数据库
• 最终一致性，而非ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)属性
• 非结构化和不可预知的数据

NoSQL的优缺点

• 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

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

MongoDB基础

什么是MongoDB

MongoDB 是由C++语言编写的，是一个基于分布式文档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。

存储结构

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。

主要特点

• 非关系型数据库，基于 Document data model(文档数据模型)
• MongoDB以 BSON (BinaryJSON) 格式存储数据，类似于 JSON 数据形式
• 关系型数据库使用 table (tables of rows)形式存储数据，而MongoDB使用 collections (collections of documents)
• 支持 临时查询(ad hoc queries): 系统不用提前定义可以接收的查询类型
• 索引通过 B-tree 数据结构， 3.2版本的WiredTiger 支持 log-structured merge-trees(LSM)
• 支持索引和次级索引(secondary indexes): 次级索引是指文档或row有一个 主键(primary key)作为索引，同时允许文档或row内部还拥有一个索引，提升查询的效率，这也是MongoDB比较大的一个特点

基本概念

和传统数据库对比

不管我们学习什么数据库都应该学习其中的基础概念，在mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库，下面我们分别介绍，下表将帮助您更容易理解Mongo中的一些概念：

对比项	mongo	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	DBRef,$.lookup	表连接
primary key	primary key	主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

集合

相当于关系数据库的表，不过没有数据结构的定义。它由多个document组成。

命令规范

因为是无结构定义的，所以你可以把任何document存入一个collection里。每个collection用一个名字标识，需要注意以下几点：

• 名字不允许是空字符串""
• 名字不能包含\0字符，因为它表示名字的结束
• 不能创建以system.开头的

文档

mongoDB的基本单位，相当于关系数据库中的行，它是一组有序的key/value键值对，使用json格式，

如：{“foo” : 3, “greeting”: “Hello, world!”}。

key的命令规范

key是个UTF-8字符串，以下几点是需要注意的地方：

• 不能包含\0字符（null字符），它用于标识key的结束
• .和$字符在mangodb中有特殊含义，如$被用于修饰符($inc表示更新修饰符)，应该考虑保留，以免被驱动解析
• 以_开始的key也应该保留，比如_id是mangodb中的关键字

注意事项

• 在mangodb中key是不能重复的
• value 是弱类型，甚至可以嵌入一个document
• key/value键值对在mangodb中是有序的 {key: {key1:“1”, key2:“2”}}
• mangodb是类型和大小写敏感的，如{“foo” : 3}和{“foo” : “3”}是两个不同的document，{“foo” : 3}和{“Foo” : 3}
• 每个文档最大支持16M
• 文档字段是有序的

MongoDB的数据类型

BSON

BSON（Binary Serialized Document Format）是一种类JSON的二进制形式的存储格式，简称Binary
JSON

	它和JSON一样，支持内嵌的文档对象和数组对象，但是BSON有JSON没有的一些数据类型，如Date和BinData类型，它支持下面数据类型。每个数据类型对应一个数字，在MongoDB中可以使用$type操作符查看相应的文档的BSON类型。

支持的数据类型

数据类型	描述
String	这是最常用的数据类型来存储数据。在MongoDB中的字符串必须是有效的UTF-8。
Integer	这种类型是用来存储一个数值，整数可以是32位或64位，这取决于您的服务器。
Boolean	此类型用于存储一个布尔值 (true/ false) 。
Double	这种类型是用来存储浮点值。
Min/ Max keys	这种类型被用来对BSON元素的最低和最高值比较。
Arrays	使用此类型的数组或列表或多个值存储到一个键。
Timestamp	时间戳。这可以方便记录时的文件已被修改或添加。
Object	此数据类型用于嵌入式的文件。
Null	这种类型是用来存储一个Null值。
Symbol	此数据类型用于字符串相同，但它通常是保留给特定符号类型的语言使用。
Date	此数据类型用于存储当前日期或时间的UNIX时间格式。可以指定自己的日期和时间，日期和年，月，日到创建对象。
Object ID	此数据类型用于存储文档的ID。
Binary data	此数据类型用于存储二进制数据。
Code	此数据类型用于存储到文档中的JavaScript代码。
Regular expression	此数据类型用于存储正则表达式