MongoDB-基础操作

MongoDB

IT学习笔记

发布日期: 2024-09-06

文章字数: 2.5k

阅读时长: 9 分

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特性：文档数据库（以 JSON 为数据模型）
Mongo shell：基于JavaScript（interpreterVersion()）
MongoDB 文档操作

特性

数据格式是BSON，一种类似JSON的二进制形式的存储格式，简称Binary JSON
集合（collection）：相当于SQL中的表，一个集合可以存放多个不同的文档
文档（document）：一个文档相当于数据表中的一行，由多个不同的字段组成
聚合操作（$lookup）：MongoDB用于实现“类似”表连接（tablejoin）的聚合操作符
半结构化，在一个集合中，文档所拥有的字段并不需要是相同的，而且也不需要对所用的字段进行声明
- 文档还可以支持多级的嵌套、数组等灵活的数据类型
弱关系，MongoDB没有外键的约束，也没有非常强大的表连接能力。类似的功能需要使用聚合管道技术来弥补
应用场景：不需要复杂/长事务和join支持
MongoDB Database Tools
- mongostat 数据库性能监控工具
- mongotop 热点表监控工具
- mongodump 数据库逻辑备份工具
- mongorestore 数据库逻辑恢复工具
- mongoexport 数据导出工具
- mongoimport 数据导入工具
- bsondump BSON格式转换工具
- mongofiles GridFS文件工具

Mongo shell

show dbs | show databases
use 数据库名
db.dropDatabase()
show collections | show tables
db.createCollection("集合名", options)
- options
  - capped：（可选）如果为true，则创建固定集合。固定集合是指有着固定大小的集合，当达到最大值时，它会自动覆盖最早的文档
    - size：固定集合最大值（以字节计）
    - max：固定集合中包含文档的最大数量
- 当集合不存在时，向集合中插入文档也会创建集合
db.集合名.stats()
db.集合名.drop()
db.createUser({user:"jxch",pwd:"jxch",roles:["root"]}) 创建管理员
- 常用权限
  - read readWrite
  - dbAdmin 允许用户在指定数据库中执行管理函数，如索引创建、删除，查看统计或访问system.profile
  - dbOwner 允许用户在指定数据库中执行任意操作，增、删、改、查等
  - userAdmin 允许用户向system.users集合写入，可以在指定数据库里创建、删除和管理用户
  - 只在 admin 数据库中可用
    - clusterAdmin 赋予用户所有分片和复制集相关函数的管理权限
    - readAnyDatabase readWriteAnyDatabase
    - userAdminAnyDatabase
    - dbAdminAnyDatabase
    - root 超级账号，超级权限
- db.grantRolesToUser( "jxch" , [{ role: "clusterAdmin", db: "admin" }]) 重新赋予用户操作权限
- db.dropUser("jxch")
- db.dropAllUser() 删除当前数据库所有用户
- db.auth("jxch", "jxch") 用户认证，返回1表示认证成功
  - 默认情况下，MongoDB不会启用鉴权，以鉴权模式启动MongoDB
    - mongod ‐f /mongodb/conf/mongo.conf ‐‐auth
    - mongo 192.168.65.174:27017 ‐u jxch ‐p jxch ‐‐authenticationDatabase=admin
- 创建应用数据库用户
  - use appdb
  - db.createUser({user:"jxch",pwd:"jxch",roles:["dbOwner"]})
`show users | show roles```
db.system.users.find() 显示所有用户
show profile 显示最近发生的操作
load("xxx.js")
exit | quit()
help | db.help() | db.集合名.help()

MongoDB 文档操作

db.xxxcollection.xxxfunc
插入文档
- 新增单个文档
  - insertOne 支持 writeConcern
    - writeConcern 决定一个写操作落到多少个节点上才算成功
      - 0：发起写操作，不关心是否成功
      - 1~集群最大数据节点数：写操作需要被复制到指定节点数才算成功
    - majority：写操作需要被复制到大多数节点上才算成功
  - insert: 若插入的数据主键已经存在，则会抛 DuplicateKeyException 异常，提示主键重复，不保存当前数据
  - save: 如果 _id 主键存在则更新数据，如果不存在就插入数据
- 批量新增文档
  - insertMany 向指定集合中插入多条文档数据
    - writeConcern：写入策略，默认为 1，即要求确认写操作，0 是不要求
    - ordered：指定是否按顺序写入，默认 true，按顺序写入
  - insert和save也可以实现批量插入
查询文档
- find 查询集合中的若干文档 db.collection.find(query, projection)
  - query ：可选，使用查询操作符指定查询条件
    - 查询逻辑运算符
      - $lt: 存在并小于
      - $lte: 存在并小于等于
      - $gt: 存在并大于
      - $gte: 存在并大于等于
      - $ne: 不存在或存在但不等于
      - $in: 存在并在指定数组中
      - $nin: 不存在或不在指定数组中
      - $or: 匹配两个或多个条件中的一个
      - $and: 匹配全部条件
    - 查询条件对照表
      - a = 1 {a: 1}
      - a <> 1 {a: {$ne: 1}}
      - a > 1 {a: {$gt: 1}}
      - a >= 1 {a: {$gte: 1}}
      - a < 1 {a: {$lt: 1}}
      - a <= 1 {a: {$lte: 1}}
    - 查询逻辑对照表
      - a = 1 AND b = 1 {a: 1, b: 1}或{$and: [{a: 1}, {b: 1}]}
      - a = 1 OR b = 1 {$or: [{a: 1}, {b: 1}]}
      - a IS NULL {a: {$exists: false}}
      - a IN (1, 2, 3) {a: {$in: [1, 2, 3]}}
    - 正则表达式匹配查询：使用 $regex 操作符来设置匹配字符串的正则表达式
      - db.xx.find({type:{$regex:"so"}})
      - db.xx.find({type:/so/})
  - projection ：可选，使用投影操作符指定返回的键。默认查询时返回文档中所有键值
    - 投影时，_id为1的时候，其他字段必须是1
    - _id是0的时候，其他字段可以是0
    - 如果没有_id字段约束，多个其他字段必须同为0或同为1
  - find().pretty() 格式化
  - 指定排序 db.xx.find({type:"value"}).sort({favCount:‐1})
    - 1 为升序排列，而 -1 是用于降序排列
  - 分页查询 db.xx.find().skip(8).limit(4) （每页大小为8条，查询第3页）
    - skip用于指定跳过记录数，limit则用于限定返回结果数量
  - 巧分页（使用查询条件 + 唯一排序条件）：数据量大的时候，应该避免使用skip/limit形式的分页
    - 第一页：db.posts.find({}).sort({_id: 1}).limit(20);
    - 第二页：db.posts.find({_id: {$gt: <第一页最后一个_id>}}).sort({_id: 1}).limit(20);
    - 第三页：db.posts.find({_id: {$gt: <第二页最后一个_id>}}).sort({_id: 1}).limit(20);
  - 如果查询返回的条目数量较多，mongo shell 则会自动实现分批显示
    - 默认情况下每次只显示20条，可以输入it命令读取下一批
  - 避免使用 count ，特别是数据量大和查询条件不能完整命中索引时
- findOne 查询集合中的第一个文档
更新文档
- update 命令对指定的数据进行更新 db.collection.update(query,update,options)
  - query：描述更新的查询条件
  - update：描述更新的动作及新的内容
    - 更新操作符
      - {$set:{field:value}} 指定一个键并更新值，若键不存在则创建
      - {$unset:{field:1}} 删除一个键
      - {$inc:{field:value}} 对数值类型进行增减
      - {$rename:{old_field_name:new_field_name}} 修改字段名称
      - {$push:{field:value}} 将数值追加到数组中，若数组不存在则会进行初始化
      - {$pushAll:{field:value_array}} 追加多个值到一个数组字段内
      - {$pull:{field:_value}} 从数组中删除指定的元素
      - {$addToSet:{field:value}} 添加元素到数组中，具有排重功能
      - {$pop:{field:1}} 删除数组的第一个或最后一个元素
      - 如果更新描述中不包含任何操作符，那么MongoDB会实现文档的replace语义
  - options：描述更新的选项
    - upsert：可选，如果不存在update的记录，是否插入新的记录。默认false，不插入
    - multi：可选，是否按条件查询出的多条记录全部更新。默认false，只更新找到的第一条记录
    - writeConcern：可选，决定一个写操作落到多少个节点上才算成功
- updateOne：更新单个文档
- updateMany：更新多个文档
- replaceOne：替换单个文档
- findAndModify：兼容了查询和修改指定文档的功能，findAndModify 只能更新单个文档
  - 返回符合查询条件的文档数据，并完成对文档的修改
  - 默认情况下，findAndModify会返回修改前的“旧”数据
  - 如果希望返回修改后的数据，则可以指定new选项： new: true
- findOneAndUpdate：更新单个文档并返回更新前（或更新后）的文档
- findOneAndReplace：替换单个文档并返回替换前（或替换后）的文档
删除文档
- remove
  - 匹配查询条件的文档会被删除
  - 指定一个空文档条件会删除所有文档
  - 默认会删除匹配条件的全部文档，如果希望明确限定只删除一个文档（首条），则需要指定justOne参数
    - db.xxx.remove({type:"cc"}, true)
- deleteOne
- deleteMany
- findOneAndDelete 返回被删除的文档
  - 按照指定顺序删除找到的第一个文档
    - db.xx.findOneAndDelete({type:"cc"},{sort:{favCount:1}})
    - 可以实现队列的先进先出
- remove、deleteOne等命令只能按默认顺序删除
- remove、deleteMany等命令需要对查询范围内的文档逐个删除，如果希望删除整个集合，则使用drop命令会更加高效
文档操作最佳实践
- 关于文档结构
  - 防止使用太长的字段名（浪费空间）
  - 防止使用太深的数组嵌套（超过2层操作比较复杂）
  - 不使用中文，标点符号等非拉丁字母作为字段名
- 关于写操作
  - update 语句里只包括需要更新的字段
  - 尽可能使用批量插入来提升写入性能
  - 使用TTL自动过期日志类型的数据