心勃勃的NoSQL新贵 MongoDB应用实战
2011-10-21 13:30
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【IT168 技术】MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库,由C++语言编写,旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。其名字来自humongous这个单词的中间部分,从名字可见其野心所在就是海量数据的处理。本文是一个MongoDB的入门级教程,手把手的教会读者使用MongoDB,并将学习过程中可能遇到的问题一一列举。本文不是用长篇的文字来理论性描述MongoDB的各方面知识,而是用图文并茂的方法来讨论MongoDB,希望用最短的时间使开发人员熟悉MongoDB。
一、MongoDB简介
2011年将被记住,因为这一年SQL将死;这一年,关系数据库从一线退下;这一年开发人员发现他们没必要为了持久化数据,而将每个对象转化为表格结构。
2011年是文档数据库的一年,尽管一直在稳步发展势头,通过过去八年多的发展,现在有各种稳定的文档数据库从基于亚马逊和谷歌的云,到各种开放源码工具,尤其是MongoDB。
那么,MongoDB是什么?这里的五件事是每个开发人员应该知道的:
? MongoDB是一个独立的服务器;
? 它是基于文档的,而不是基于表格的;
? 它是非结构化的;
? 不必去学习另一种查询语言;
? 它具有强大的主流开发语言支持,如 C#、C++、Java、PHP、Perl、Python、Ruby。
1、MongoDB 是一个独立的服务器
如MySQL或PostgreSQL一样,MongoDB提供侦听端口以便接入。它提供了用于查询,创建,更新和删除的工具。从理论上讲,你使用它的工作方式与你使用MySQL或PostgreSQL的工作方式相同:连接,执行任务,并关闭连接。
2、MongoDB是非结构化的
MongoDB 没有结构化语言。如果你想创建一个新的文档类型,你不用做任何事来告诉数据库关于这些数据的结构,而仅仅是存到数据库中即可。
简单的说,MongoDB使用类似JavaScript或PHP的类型处理方式。也就是说,数据库是灵活的弱类型。
虽然有一些数据是有限制条件的(大块的数据可能需要一些明确的处理),但在大多数情况下,你可以像写PHP代码一样编写你的MongoDB代码。
3、不必去学习另一种查询语言
还记得这些你写的数据库抽象层吗?还记得那些你处理过的ORM层吗?现在,你可以将它们全部丢弃。在MongoDB中你不需要他们。MongoDB没有很多查询语句。在大多数情况下,只需给它一个数组指定你想要的信息,然后它会给你返回文档的数组。如果你想运行一些非常复杂的查询(如Map-Reduce操作),可以向MongoDB传递JavaScript,其内部的JavaScript引擎可以解析这个脚本。
4、MongoDB是神速的
开发时间也短,因为没有结构需要管理和很少(如果有的话)的数据映射。
学习曲线很平滑,因为没有新的查询语言学习。代码是简洁的。毕竟,无须任何其他ORM,封装可以非常简单。你的代码是未来的保证。向你的对象增加更多的字段是很轻松的。因此,需求变化了,你可以很快修改代码以便适应。
MongoDB足以让我意识到它有改变游戏规则的潜力。这也是让大家主张使用新一代的文档数据库代替基于SQL的关系数据库的原因。将关系数据库留在尘土里,更可能的是让它们做它们能做好的事情:存储属于行和表的数据。
二、MongoDB服务器安装
MongoDB的官方下载站是http://www.mongodb.org/downloads,可以去上面下载最新的程序下来。在下载页面可以看到,对操作系统支持很全面,OS X、Linux、Windows、Solaris都支持,而且都有各自的32位和64位版本。目前的稳定版本是1.8.1版本。
[align=center]点击图片查看大图[/align]
注意:
1. MongoDB 1.8.1 Linux版要求glibc必须是2.5以上,所以需要先确认操作系统的glibc的版本,笔者最初用Linux AS 4安装不上,最后用的是RHEL5来安装才成功的;
2. 在32位平台MongoDB不允许数据库文件(累计总和)超过2G,而64位平台没有这个限制。本文都是采用32位系统。
1、Windows版本安装
(1)、下载MongoDB
url地址: http://downloads.mongodb.org/win32/mongodb-win32-i386-1.8.1.zip
(2)、设置MongoDB目录
将其解压到 d:\,再重命名为mongodb,路径为d:\mongodb
(3)、设置数据文件路径
在d:盘建一个db文件夹,路径d:\db
(4)、启动MongoDB服务
进入 cmd 提示符控制台,输入
[align=center][/align]
D:\mongodb\bin>mongod --dbpath=d:\db
MongoDB服务端的默认连接端口是 27017
(5)、将MongoDB作为 Windows 服务随机启动
先创建D:\mongodb\logs\mongodb.log文件,用于存储MongoDB的日志文件, 再安装系统服务:
[align=center][/align]
D:\mongodb\bin>D:\mongodb\bin\mongod --dbpath=d:\data\db --logpath=d:\mongodb\logs\mongodb.log --install
//CMD执行成功输出代码
[align=center][/align]
all output going to: d:\mongodb\logs\mongodb.log
Creating service MongoDB.
[align=center][/align]
Service creation successful.
Service can be started from the command line via net start MongoDB.
[align=center][/align]
//启动服务
D:\mongodb\bin>net start mongodb
Mongo DB 服务已经启动成功。
[align=center][/align]
D:\mongodb\bin>
(6)、客户端连接验证
新打开一个CMD输入:d:\mongodb\bin\mongo,如果出现下面提示,那么您就可以开始MongoDB之旅了:
D:\mongodb\bin>d:\mongodb\bin\mongo
MongoDB shell version: 1.8.1
connecting to: test
>
(7)、查看MongoDB日志
查看D:\mongodb\logs\mongodb.log文件,即可对MongoDB的运行情况进行查看或排错了:
这样就完成了Windows平台的MongoDB安装。
2、Linux版安装
(1)、下载MongoDB
curl -O http://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-i686-1.8.1.tgz
(2)、设置MongoDB目录
将其解压到/Apps,再重命名为mongodb,路径为/Apps/mongodb
(3)、设置数据文件路径
建立/data/db的目录, mkdir –p /data/db
(4)、启动MongoDB服务
/Apps/mongodb/bin/mongod dbpath=/data/db
[root@localhost ~]# /Apps/mongodb/bin/mongod dbpath=/data/db
Sun Apr 8 22:41:06 [initandlisten] MongoDB starting : pid=13701 port=27017 dbpath=/data/db 32-bit
** NOTE: when using MongoDB 32 bit, you are limited to about 2 gigabytes of data
** see http://blog.mongodb.org/post/137788967/32-bit-limitations
** with dur, the limit is lower
Sun Apr 8 22:41:06 [initandlisten] db version v1.8.1, pdfile version 4.5
Sun Apr 8 22:41:06 [initandlisten] git version: a429cd4f535b2499cc4130b06ff7c26f41c00f04
Sun Apr 8 22:41:06 [initandlisten] build sys info: Linux bs-linux32.10gen.cc 2.6.21.7-2.fc8xen #1 SMP Fri Feb 15 12:39:36 EST 2008 i686 BOOST_LIB_VERSION=1_37
Sun Apr 8 22:41:06 [initandlisten] waiting for connections on port 27017
Sun Apr 8 22:41:06 [websvr] web admin interface listening on port 28017
MongoDB 服务端的默认连接端口是 27017
(5)、将MongoDB作为 Linux 服务随机启动
先创建/Apps/mongodb/logs/mongodb.log文件,用于存储MongoDB的日志文件
vi /etc/rc.local, 使用vi编辑器打开配置文件,并在其中加入下面一行代码
/Apps/mongodb/bin/mongod dbpath=/data/db logpath=/Apps/mongodb/logs/mongodb.log
(6)、客户端连接验证
新打开一个Session输入:/Apps/mongodb/bin/mongo,如果出现下面提示,那么您就可以开始mongo之旅了
[root@localhost ~]# /Apps/mongodb/bin/mongo
MongoDB shell version: 1.8.1
connecting to: test
>
(7)、查看MongoDB日志
查看/Apps/mongodb/logs/mongodb.log文件,即可对MongoDB的运行情况进行查看或排错了
[root@localhost logs]# pwd
/Apps/mongodb/logs
[root@localhost logs]# ll
总计 0
-rw-rr 1 root root 0 04-08 20:15 mongodb.log
[root@localhost logs]#
这样就完成了Linux平台的MongoDB安装。
三、MongoDB客户端访问 – Shell方式
MongoDB是MongoDB自带的交互式Javascript shell,用来对MongoDB进行操作和管理的交互式环境。
使用 ./mongo help 可查看相关连接参数,下面将从常见的操作,如插入,查询,修改,删除等几个方面阐述MongoDB shell的用法
1、插入记录
> use my_mongodb
switched to db my_mongodb
> db.user.insert({uid:1,username:Tom,age:25});
> db.user.insert({uid:2,username:Jerry,age:25});
>
本例向数据库my_mongodb的表user中插入了2条记录。MongoDB会隐式的创建数据库my_mongodb和表user,所以这个例子没有建库和建表的过程,可以通过show dbs和show collections来查看数据库及表,具体如下:
> show dbs
[align=center]admin (empty)[/align]
[align=center]local (empty)[/align]
[align=center]my_mongodb 0.0625GB 隐式创建的数据库[/align]
> show collections
system.indexes
[align=center]user 隐式创建的表[/align]
>
2、查询记录
查询表中的全部记录:
> db.user.find();
{ _id : ObjectId(4f81a49b779282ca68fd8a59), uid : 1, username : Tom, age : 25 }
{ _id : ObjectId(4f81a4a1779282ca68fd8a5a), uid : 2, username : Jerry, age : 25 }
>
查询用户名是 ”Jerry” 记录:
> db.user.find({username:Jerry});
{ _id : ObjectId(4f81a4a1779282ca68fd8a5a), uid : 2, username : Jerry, age : 25 }
>
3、修改记录
将用户ID是2的记录的年龄修改为100:
> db.user.update({uid:2},{$set:{age:100}}) ;
>
查询一下是否改过来了:
> db.user.find({uid:2});
{ _id : ObjectId(4f81a4a1779282ca68fd8a5a), uid : 2, username : Jerry, age : 100 }
>
4、删除记录
将用户ID是1的记录从表user中删除:
> db.user.remove({uid:1});
> db.user.find();
{ _id : ObjectId(4f81a4a1779282ca68fd8a5a), uid : 2, username : Jerry, age : 100 }
>
经验证,该记录确实被删除了。
MongoDB Shell的用法丰富且简单易懂,大家有兴趣可以到官网上去详细了解一下。
四、MongoDB客户端访问 – C#
接下来我们要开始最简单的MongoDB连接,访问数据之旅了。MongoDB提供各种主流与非主流语言的开发驱动,以便适应各个方向的开发人员。
1、下载驱动
C#驱动的下载地址为:
https://github.com/downloads/mongodb/mongo-csharp-driver/CSharpDriver-1.0.0.4098.zip
将其解压到D:\mongodb\drivers\目录下,其中有2个重要的dll文件
MongoDB.Bson.dll 序列化、Json相关
MongoDB.Driver.dll 驱动
2、添加引用
新建一个C#的项目,添加引用,将上面两个dll文件引入到项目里面:
3、代码解析
下面以一个插入的操作为例,来一步一步解释代码:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
[align=center]//添加命名空间[/align]
using MongoDB.Bson;
using MongoDB.Driver;
namespace ConsoleApplication3
{
class Program
{
[align=center]static void Main(string[] args)[/align]
{
[align=center]//MongoDB服务器连接串[/align]
string connectionString = mongodb://192.168.1.103;
MongoServer server = MongoServer.Create(connectionString);
[align=center]//连接到 mongodb_c_demo 数据库[/align]
MongoDatabase db = server.GetDatabase(mongodb_c_demo);
//获取集合 fruit
MongoCollection collection = db.GetCollection(fruit);
//创建对象 fruit_1
BsonDocument fruit_1 = new BsonDocument
{
{ name, apple },
{ color, red }
};
//创建对象 fruit_2
BsonDocument fruit_2 = new BsonDocument
{
{ name, banana },
{ color, yellow }
};
[align=center]//将对象 fruit_1 放到集合 fruit 中[/align]
collection.Insert(fruit_1);
[align=center]//将对象 fruit_2 放到集合 fruit 中[/align]
collection.Insert(fruit_2);
[align=center]//以上代码完成的就是向fruit表中插入2条数据,用mysql的语法解释即[/align]
//insert into mongodb_c_demo.fruit (name, color)
//values (apple, red), (banana, yellow);
}
}
}
4、通过MongoDB Shell来验证是否插入:
> use mongodb_c_demo
switched to db mongodb_c_demo
> db.fruit.find();
{ _id : ObjectId(4da1c5fdfad96211a08f5752), name : apple, color : red }
{ _id : ObjectId(4da1c5fdfad96211a08f5753), name : banana, color : yellow }
>
一、MongoDB简介
2011年将被记住,因为这一年SQL将死;这一年,关系数据库从一线退下;这一年开发人员发现他们没必要为了持久化数据,而将每个对象转化为表格结构。
2011年是文档数据库的一年,尽管一直在稳步发展势头,通过过去八年多的发展,现在有各种稳定的文档数据库从基于亚马逊和谷歌的云,到各种开放源码工具,尤其是MongoDB。
那么,MongoDB是什么?这里的五件事是每个开发人员应该知道的:
? MongoDB是一个独立的服务器;
? 它是基于文档的,而不是基于表格的;
? 它是非结构化的;
? 不必去学习另一种查询语言;
? 它具有强大的主流开发语言支持,如 C#、C++、Java、PHP、Perl、Python、Ruby。
1、MongoDB 是一个独立的服务器
如MySQL或PostgreSQL一样,MongoDB提供侦听端口以便接入。它提供了用于查询,创建,更新和删除的工具。从理论上讲,你使用它的工作方式与你使用MySQL或PostgreSQL的工作方式相同:连接,执行任务,并关闭连接。
2、MongoDB是非结构化的
MongoDB 没有结构化语言。如果你想创建一个新的文档类型,你不用做任何事来告诉数据库关于这些数据的结构,而仅仅是存到数据库中即可。
简单的说,MongoDB使用类似JavaScript或PHP的类型处理方式。也就是说,数据库是灵活的弱类型。
虽然有一些数据是有限制条件的(大块的数据可能需要一些明确的处理),但在大多数情况下,你可以像写PHP代码一样编写你的MongoDB代码。
3、不必去学习另一种查询语言
还记得这些你写的数据库抽象层吗?还记得那些你处理过的ORM层吗?现在,你可以将它们全部丢弃。在MongoDB中你不需要他们。MongoDB没有很多查询语句。在大多数情况下,只需给它一个数组指定你想要的信息,然后它会给你返回文档的数组。如果你想运行一些非常复杂的查询(如Map-Reduce操作),可以向MongoDB传递JavaScript,其内部的JavaScript引擎可以解析这个脚本。
4、MongoDB是神速的
开发时间也短,因为没有结构需要管理和很少(如果有的话)的数据映射。
学习曲线很平滑,因为没有新的查询语言学习。代码是简洁的。毕竟,无须任何其他ORM,封装可以非常简单。你的代码是未来的保证。向你的对象增加更多的字段是很轻松的。因此,需求变化了,你可以很快修改代码以便适应。
MongoDB足以让我意识到它有改变游戏规则的潜力。这也是让大家主张使用新一代的文档数据库代替基于SQL的关系数据库的原因。将关系数据库留在尘土里,更可能的是让它们做它们能做好的事情:存储属于行和表的数据。
二、MongoDB服务器安装
MongoDB的官方下载站是http://www.mongodb.org/downloads,可以去上面下载最新的程序下来。在下载页面可以看到,对操作系统支持很全面,OS X、Linux、Windows、Solaris都支持,而且都有各自的32位和64位版本。目前的稳定版本是1.8.1版本。
[align=center]点击图片查看大图[/align]
注意:
1. MongoDB 1.8.1 Linux版要求glibc必须是2.5以上,所以需要先确认操作系统的glibc的版本,笔者最初用Linux AS 4安装不上,最后用的是RHEL5来安装才成功的;
2. 在32位平台MongoDB不允许数据库文件(累计总和)超过2G,而64位平台没有这个限制。本文都是采用32位系统。
1、Windows版本安装
(1)、下载MongoDB
url地址: http://downloads.mongodb.org/win32/mongodb-win32-i386-1.8.1.zip
(2)、设置MongoDB目录
将其解压到 d:\,再重命名为mongodb,路径为d:\mongodb
(3)、设置数据文件路径
在d:盘建一个db文件夹,路径d:\db
(4)、启动MongoDB服务
进入 cmd 提示符控制台,输入
[align=center][/align]
D:\mongodb\bin>mongod --dbpath=d:\db
MongoDB服务端的默认连接端口是 27017
(5)、将MongoDB作为 Windows 服务随机启动
先创建D:\mongodb\logs\mongodb.log文件,用于存储MongoDB的日志文件, 再安装系统服务:
[align=center][/align]
D:\mongodb\bin>D:\mongodb\bin\mongod --dbpath=d:\data\db --logpath=d:\mongodb\logs\mongodb.log --install
//CMD执行成功输出代码
[align=center][/align]
all output going to: d:\mongodb\logs\mongodb.log
Creating service MongoDB.
[align=center][/align]
Service creation successful.
Service can be started from the command line via net start MongoDB.
[align=center][/align]
//启动服务
D:\mongodb\bin>net start mongodb
Mongo DB 服务已经启动成功。
[align=center][/align]
D:\mongodb\bin>
(6)、客户端连接验证
新打开一个CMD输入:d:\mongodb\bin\mongo,如果出现下面提示,那么您就可以开始MongoDB之旅了:
(7)、查看MongoDB日志
查看D:\mongodb\logs\mongodb.log文件,即可对MongoDB的运行情况进行查看或排错了:
这样就完成了Windows平台的MongoDB安装。
2、Linux版安装
(1)、下载MongoDB
curl -O http://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-i686-1.8.1.tgz
(2)、设置MongoDB目录
将其解压到/Apps,再重命名为mongodb,路径为/Apps/mongodb
(3)、设置数据文件路径
建立/data/db的目录, mkdir –p /data/db
(4)、启动MongoDB服务
/Apps/mongodb/bin/mongod dbpath=/data/db
MongoDB 服务端的默认连接端口是 27017
(5)、将MongoDB作为 Linux 服务随机启动
先创建/Apps/mongodb/logs/mongodb.log文件,用于存储MongoDB的日志文件
vi /etc/rc.local, 使用vi编辑器打开配置文件,并在其中加入下面一行代码
/Apps/mongodb/bin/mongod dbpath=/data/db logpath=/Apps/mongodb/logs/mongodb.log
(6)、客户端连接验证
新打开一个Session输入:/Apps/mongodb/bin/mongo,如果出现下面提示,那么您就可以开始mongo之旅了
(7)、查看MongoDB日志
查看/Apps/mongodb/logs/mongodb.log文件,即可对MongoDB的运行情况进行查看或排错了
这样就完成了Linux平台的MongoDB安装。
三、MongoDB客户端访问 – Shell方式
MongoDB是MongoDB自带的交互式Javascript shell,用来对MongoDB进行操作和管理的交互式环境。
使用 ./mongo help 可查看相关连接参数,下面将从常见的操作,如插入,查询,修改,删除等几个方面阐述MongoDB shell的用法
1、插入记录
本例向数据库my_mongodb的表user中插入了2条记录。MongoDB会隐式的创建数据库my_mongodb和表user,所以这个例子没有建库和建表的过程,可以通过show dbs和show collections来查看数据库及表,具体如下:
2、查询记录
查询表中的全部记录:
查询用户名是 ”Jerry” 记录:
3、修改记录
将用户ID是2的记录的年龄修改为100:
查询一下是否改过来了:
4、删除记录
将用户ID是1的记录从表user中删除:
经验证,该记录确实被删除了。
MongoDB Shell的用法丰富且简单易懂,大家有兴趣可以到官网上去详细了解一下。
四、MongoDB客户端访问 – C#
接下来我们要开始最简单的MongoDB连接,访问数据之旅了。MongoDB提供各种主流与非主流语言的开发驱动,以便适应各个方向的开发人员。
1、下载驱动
C#驱动的下载地址为:
https://github.com/downloads/mongodb/mongo-csharp-driver/CSharpDriver-1.0.0.4098.zip
将其解压到D:\mongodb\drivers\目录下,其中有2个重要的dll文件
MongoDB.Bson.dll 序列化、Json相关
MongoDB.Driver.dll 驱动
2、添加引用
新建一个C#的项目,添加引用,将上面两个dll文件引入到项目里面:
3、代码解析
下面以一个插入的操作为例,来一步一步解释代码:
4、通过MongoDB Shell来验证是否插入:
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