【探究】NoSQL数据库学习（一）

写在前面

还记得若干年前LAMP很火，Linux+Apache+MySQL+PHP这可谓是中小型网站建站的黄金之选。如今峰回路转，大前端时代nodeJS的到来，使得 MEAN（MongoDB+Express+Angular+NodeJS）成为另一个快速建站和大并发优化的不错之选。

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。

RDBMS vs NoSQL

RDBMS

高度组织化结构化数据

结构化查询语言（SQL） (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属性

非结构化和不可预知的数据

CAP定理

高性能，高可用性和可伸缩性

CAP定理（CAP theorem）

在计算机科学中, CAP定理（CAP theorem）, 又被称作 布鲁尔定理（Brewer’s theorem）, 它指出对于一个分布式计算系统来说，不可能同时满足以下三点：

一致性(Consistency) (所有节点在同一时间具有相同的数据)

可用性(Availability) (保证每个请求不管成功或者失败都有响应)

分隔容忍(Partition tolerance) (系统中任意信息的丢失或失败不会影响系统的继续运作)

CAP理论的核心是：一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，最多只能同时较好的满足两个。因此，根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三 大类：

CA - 单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大。

CP - 满足一致性，分区容忍必的系统，通常性能不是特别高。

AP - 满足可用性，分区容忍性的系统，通常可能对一致性要求低一些。

NoSQL的优点/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

基本语法

MongoDB 创建数据库

语法：

use DATABASE_NAME

（如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库）

实例： 以下实例我们创建了数据库

runoob

> use runoob
switched to db runoob
> db
runoob
>

如果你想查看所有数据库，可以使用 show dbs 命令：

> show dbsshow dbs
local  0.078GB
test   0.078GB
>

可以看到，我们刚创建的数据库 runoob 并不在数据库的列表中， 要显示它，我们需要向 runoob 数据库插入一些数据。

> db.runoob.insert({"name":"菜鸟教程"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show dbs
local   0.078GB
runoob  0.078GB
test    0.078GB
>

MongoDB 中默认的数据库为 test，如果你没有创建新的数据库，集合将存放在 test 数据库中。

MongoDB 删除数据库

语法：

db.dropDatabase()

（删除当前数据库，默认为 test，你可以使用 db 命令查看当前数据库名）

MongoDB 插入文档

语法： MongoDB 使用 insert() 或 save() 方法向集合中插入文档，语法如下：

db.COLLECTION_NAME.insert(document)

MongoDB 更新文档

MongoDB 使用 update() 和 save() 方法来更新集合中的文档。接下来让我们详细来看下两个函数的应用及其区别。

update() 方法

update() 方法用于更新已存在的文档。语法格式如下：

db.collection.update(
<query>,
<update>,
{
upsert: <boolean>,
multi: <boolean>,
writeConcern: <document>
}
)

参数说明：

query : update的查询条件，类似sql update查询内where后面的。

update : update的对象和一些更新的操作符（如,,inc…）等，也可以理解为sql update查询内set后面的

upsert : 可选，这个参数的意思是，如果不存在update的记录，是否插入objNew,true为插入，默认是false，不插入。

multi : 可选，mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。

writeConcern :可选，抛出异常的级别。

save() 方法

save() 方法通过传入的文档来替换已有文档。语法格式如下：

db.collection.save(
<document>,
{
writeConcern: <document>
}
)

参数说明：

document : 文档数据。

writeConcern : 可选，抛出异常的级别。

MongoDB 删除文档

语法： remove() 方法的基本语法格式如下所示：

db.collection.remove(
<query>,
{
justOne: <boolean>,
writeConcern: <document>
}
)

参数说明：

query : （可选）删除的文档的条件。

justOne : （可选）如果设为 true 或 1，则只删除一个文档。

writeConcern :（可选）抛出异常的级别。

MongoDB 查询文档

语法：

//MongoDB 查询数据的语法格式如下
>db.COLLECTION_NAME.find();

//find() 方法以非结构化的方式来显示所有文档。
//如果你需要以易读的方式来读取数据，可以使用 pretty() 方法，语法格式如下：
>db.col.find().pretty();

MongoDB 与 RDBMS Where 语句比较

MongoDB AND 条件

>db.col.find({key1:value1, key2:value2}).pretty()

MongoDB OR 条件

db.col.find(
{
$or: [
{key1: value1}, {key2:value2}
]
}
).pretty()

AND 和 OR 联合使用

>db.col.find({"likes": {$gt:50}, $or: [{"by": "菜鸟教程"},{"title": "MongoDB 教程"}]}).pretty()
{
"_id" : ObjectId("56063f17ade2f21f36b03133"),
"title" : "MongoDB 教程",
"description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",
"by" : "菜鸟教程",
"url" : "http://www.runoob.com",
"tags" : [
"mongodb",
"database",
"NoSQL"
],
"likes" : 100
}

MongoDB 条件操作符

条件操作符用于比较两个表达式并从mongoDB集合中获取数据。MongoDB中条件操作符有：

(>) 大于 - $gt

db.col.find({"likes" : {$gt : 100}})

(<) 小于 - $lt

db.col.find({likes : {$gte : 100}})

(>=) 大于等于 - $gte

db.col.find({likes : {$lt : 150}})

(<= ) 小于等于 - $lte

db.col.find({likes : {$lte : 150}})

MongoDB 使用 (<) 和 (>) 查询 - lt和lt 和 gt

db.col.find({likes : {$lt :200, $gt : 100}})

MongoDB 排序

在MongoDB中使用使用sort()方法对数据进行排序，sort()方法可以通过参数指定排序的字段，并使用 1 和 -1 来指定排序的方式，其中 1 为升序排列，而-1是用于降序排列。

>db.COLLECTION_NAME.find().sort({KEY:1})

MongoDB Limit() 方法

如果你需要在MongoDB中读取指定数量的数据记录，可以使用MongoDB的Limit方法，limit()方法接受一个数字参数，该参数指定从MongoDB中读取的记录条数。

>db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER)

MongoDB Skip() 方法

我们除了可以使用limit()方法来读取指定数量的数据外，还可以使用skip()方法来跳过指定数量的数据，skip方法同样接受一个数字参数作为跳过的记录条数。

>db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER).skip(NUMBER)

参考 《NoSQL 简介》