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2016-09-20 19:20
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MongoDB基础部分及实现（一）
MongoDB是由C++语言所编写的一种面向文档的非关系型数据库（是一种NoSql数据库实现），也是介于关系型数据库和非关系型数据库之间的数据存储产品，其提供了高性能、高可用、高可拓展及基于分布式存储的数据库，是非关系型数据库中功能最丰富，最类似关系型数据库的一种集合、文档格式的数据库。
l 优点区别
l 数据模型
l 数据操作
l 语言拓展
一、优点区别
A、数据存储格式不同，MongoDB采用文档形式存储数据（JSON），而RDBMS则是数据表格式；
B、采用键－值对形式存储数据，性能高于RDBMS的表检索性能；
C、不存在复杂的数据结构连接操作；
D、易于拓展规模化；
E、不需要RDBMS数据库对象的应用程序转换和映射；
F、对任何属性内容可索引；
G、复制、自动分片及快速更新数据的能力；
一般情况，我们会在企业大数据情景或是数据库数据量很大时候，使用MongoDB数据库存储，利用其本身的数据存储优势，来提高数据存储的性能、拓展及高可用。
二、数据模型
在这里，我们以帖子、帖子评论及帖子标签为例来说明在RDBMS和MongoDB的区别，目的只为说明后者的方便性，不需要复杂的关联关系。
对于关系型数据库，若实现上面的例子，至少需要三张数据表才可以实现该需求，具体的数据表ER图如下：
而使用MongoDB实现就比较简单，只需要将comment和tag_list嵌入post即可，不需要创建多个文档，仅仅一个post文档即可描述清楚，具体如下键值对格式数据：
{
_id: POST_ID
title: TITLE_OF_POST,
desc: POST_DESCRIPTION,
by: POST_BY,
url: URL_OF_POST,
tags:[TAG1, TAG2,
TAG3],
likes: TOTAL_LIKES,
comments:[
{
user:'COMMENT_BY',
content: TEXT,
time: DATE_TIME,
like: LIKES
},
{
user:'COMMENT_BY',
content: TEXT,
time: DATE_TIME,
like: LIKES
}
]
}
三、数据操作
1、数据库操作
A、创建数据库
> use mydb
switched to db mydb
B、查询当前数据库
> db
mydb
C、查看数据库列表
> show dbs
local 0.000GB
test 0.000GB
由于新建的数据库mydb中没有数据，默认是不显示的，所以我们插入一个文件：
> db.movie.insert({"name":"cloud waterteam using!"})
WriteResult({"nInserted" : 1 })
再次使用show dbs，即可看到新建数据库：
> show dbs
local 0.000GB
mydb 0.000GB
test 0.000GB
D、删除数据库
> db.dropDatabase()
{ "dropped" :"mydb", "ok" : 1 }
查看下列表，看是否删除：
> show dbs
local 0.000GB
test 0.000GB
2、CURD操作
在MongoDB中，数据的CURD操作是针对集合而言，也就是文档的增、删、改及查询操作是在所属集合中进行，具体如下：
A、新建集合
> db.createCollection("mycollection")
{ "ok" : 1 }
新建之后，查询下是否创建完成：
> show collections
mycollection
注意：
在MongoDB中，可以不显示的创建集合，因为系统会自动创建集合，比如：当我们使用db.COLLECTION_NAME.insert({…})时会自动新建或是打开存在的集合，另外，我们也可以在创建集合的同时插入文档到改集合，格式语法如下：
db.cteateCollection(“COLLECTION_NAME”,{…})
B、删除集合
> db.mycollection.drop()
true
查询是否删除集合成功：
> show collections
C、插入文档
> db.post.insert([{title:'MongoDB 000',desc:'MongoDBis one of nosqldatabase',by:'cwteam',url:'www.baidu.com',tags:['mongodb','nosql','database'],likes:10000},{title:'MongoDB001',desc:'Nosql db has no tables,younknow?',by:'cwteam',url:'www.baidu.com',tags:['mongodb','nosql','database'],likes:20000,comments:[{user:'cwteam',content:'thefirst
comment',time:new Date(2016,09,19,18,10),like:0}]}])
BulkWriteResult({
"writeErrors": [ ],
"writeConcernErrors": [ ],
"nInserted": 2,
"nUpserted": 0,
"nMatched": 0,
"nModified": 0,
"nRemoved": 0,
"upserted": [ ]
})
新建了一个post集合，并插入两条记录（评论及标签）。
D、查询文档
非格式化查询：
> db.post.find()
{ "_id" :ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798a"), "title" :"MongoDB 000", "desc" : "MongoDB is one of nosql database", "by" :"cwteam", "url" : "www.baidu.com","tags" : [ "mongodb", "nosql", "database"], "likes" : 10000 }
{ "_id" :ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798b"), "title" :"MongoDB 001", "desc" : "Nosql db has no tables,younknow?", "by" : "cwteam", "url" :"www.baidu.com", "tags" : [ "mongodb","nosql", "database" ], "likes" : 20000, "comments": [ { "user" : "cwteam", "content"
: "thefirst comment", "time" :ISODate("2016-10-19T10:10:00Z"), "like" : 0 } ] }
格式化查询：
> db.post.find().pretty()
{
"_id": ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798a"),
"title": "MongoDB 000",
"desc": "MongoDB is one of nosqldatabase",
"by": "cwteam",
"url": "www.baidu.com",
"tags": [
"mongodb",
"nosql",
"database"
],
"likes": 10000
}
{
"_id": ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798b"),
"title": "MongoDB 001",
"desc": "Nosql db has no tables,youn know?",
"by": "cwteam",
"url": "www.baidu.com",
"tags": [
"mongodb",
"nosql",
"database"
],
"likes": 20000,
"comments": [
{
"user": "cwteam",
"content": "the first comment",
"time": ISODate("2016-10-19T10:10:00Z"),
"like": 0
}
]
}
E、修改文档
更新现有文档：
>db.post.update({'_id':ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798b")},{$set:{'url':'www.cwteam.com'}})
查看下更新的结果：
{
"_id": ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798b"),
"title": "MongoDB 001",
"desc": "Nosql db has no tables,youn know?",
"by": "cwteam",
"url": "www.cwteam.com",
"tags": [
"mongodb",
"nosql",
"database"
],
"likes": 20000,
"comments": [
{
"user": "cwteam",
"content": "the first comment",
"time": ISODate("2016-10-19T10:10:00Z"),
"like": 0
}
]
}
注意：
如果要修改多个文档，可以这样操作：
>db.post.update({'_id':ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798b")},{$set:{'url':'www.cwteam.com'},{multi:true})
替换现有文档：
>db.post.save({'_id':ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798a"),'title':'hellowmongodb','by':'cwteam'})
WriteResult({"nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1})
查看下替换的结果：
{
"_id": ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798a"),
"title": "hellow mongodb",
"by": "cwteam"
}
F、删除文档
删除一个文档（1限定删除第一个文档）：
> db.post.remove({},1)
WriteResult({"nRemoved" : 1 })
如果要随意删除任何一个文档，只需要下面操作：
> db.post.remove({"_id":ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798a")})
删除所有文档：
> db.post.remove({})
WriteResult({ "nRemoved" : 1 })
3、备份还原
备份操作：
sudo ./mongodump -h 127.0.0.1:27017 -d mydb -o../data/backup
还原操作：
sudo ./mongorestore -h127.0.0.1:27017 -d mydb -dir ../data/backup/mydb
四、语言拓展
语言拓展指的是如何将MongoDB与开发语言结合，实现彼此的顺利通信交互，实际上就是调用相关的对外api来访问和操作MongoDB，下面就以在PHP和Java中如何使用其进行说明。
1、在PHP的使用
在PHP中使用MongoDB数据库，我们必须为其添加MongoDB驱动拓展，并在php.ini文件中将该拓展嵌入到PHP环境中，如下所示：
extension=php_mongo.so/.dll（后缀类型根据系统环境而不同，linux/unix／mac 为.so，而windows则为.dll）。
A、下载及安装
这里我们通过pecl软件集工具在线安装mongo驱动，具体如下：
$sudo pecl install mongo
B、拓展及配置
我们将上面安装之后生成的mongo.so文件路径添加到php.ini中，如下：
extension=mongo.so
注意：
更新php.ini配置文件后，必须重启web服务才能生效修改的配置信息。
C、验证及使用
首先，我们验证下mongodb驱动是否添加完成：
<?php
phpinfo();
?>
结果如下显示，则说明添加完成：
其次，这里演示下对其的增、查操作：
连接并选择数据库：
选择一个集合：
插入一个文档，并在命令行模式下查看结果：
结果显示：
查询指定集合所有文档，并在浏览器查看结果：
结果显示：
好了，经过以上的过程，我们已经成功完成在php中使用mongodb的介绍，因为mongodb在php中的使用与命令行模式相同，这里不再介绍。
2、在Java的使用
在Java环境中使用Mongodb数据库，我们需要为其classpath添加mongo.jar文件。这里我们同样以PHP的例子为例说明，我们新建一个java项目，并使用mongo.jar提供的api来操作mongo.jar，具体如下：
A、下载软件包
官网地址：
https://docs.mongodb.com/ecosystem/drivers/java/
B、验证及使用
这里使用的版本为mongo-java-driver-2.10.1.jar，我们只需要将其导入到java项目即可使用，具体如下：
连接并选择一个数据库：
// 连接并选择数据库
MongoClientmogoClient =
new MongoClient("test.mongodb.com",27017);
DB mydb =
mogoClient.getDB("mydb");
获得一个集合：
// 获取一个集合
DBCollection collecs =
mydb.getCollection("post");
插入一个文档，并在命令行模式下查看结果：
// 插入一个文档
BasicDBObjectdoc =
new BasicDBObject();
doc.append("title",
"MongoDB-Java");
doc.append("desc",
"database");
doc.append("likes", 300000);
doc.append("url",
"test.mongodb.com");
doc.append("by",
"cwteam.com");
collecs.insert(doc);
结果显示：
查询所有文档，并在输出查看日志打印结果：
// 查找所有文档
DBCursordbCursor =
collecs.find();
List<DBObject>objs =
dbCursor.toArray();
for(DBObject
dobj : objs) {
log(dobj.toString());
}
结果显示：
好了，Mongodb基础部分就介绍到这里，由于作者水平有限，如有问题请在评论发言讨论，谢谢。
技术讨论群：
276592700（新）
MongoDB是由C++语言所编写的一种面向文档的非关系型数据库（是一种NoSql数据库实现），也是介于关系型数据库和非关系型数据库之间的数据存储产品，其提供了高性能、高可用、高可拓展及基于分布式存储的数据库，是非关系型数据库中功能最丰富，最类似关系型数据库的一种集合、文档格式的数据库。
l 优点区别
l 数据模型
l 数据操作
l 语言拓展
一、优点区别
A、数据存储格式不同，MongoDB采用文档形式存储数据（JSON），而RDBMS则是数据表格式；
B、采用键－值对形式存储数据，性能高于RDBMS的表检索性能；
C、不存在复杂的数据结构连接操作；
D、易于拓展规模化；
E、不需要RDBMS数据库对象的应用程序转换和映射；
F、对任何属性内容可索引；
G、复制、自动分片及快速更新数据的能力；
一般情况，我们会在企业大数据情景或是数据库数据量很大时候，使用MongoDB数据库存储，利用其本身的数据存储优势，来提高数据存储的性能、拓展及高可用。
二、数据模型
在这里，我们以帖子、帖子评论及帖子标签为例来说明在RDBMS和MongoDB的区别，目的只为说明后者的方便性，不需要复杂的关联关系。
对于关系型数据库，若实现上面的例子，至少需要三张数据表才可以实现该需求，具体的数据表ER图如下：
而使用MongoDB实现就比较简单，只需要将comment和tag_list嵌入post即可，不需要创建多个文档，仅仅一个post文档即可描述清楚，具体如下键值对格式数据：
{
_id: POST_ID
title: TITLE_OF_POST,
desc: POST_DESCRIPTION,
by: POST_BY,
url: URL_OF_POST,
tags:[TAG1, TAG2,
TAG3],
likes: TOTAL_LIKES,
comments:[
{
user:'COMMENT_BY',
content: TEXT,
time: DATE_TIME,
like: LIKES
},
{
user:'COMMENT_BY',
content: TEXT,
time: DATE_TIME,
like: LIKES
}
]
}
三、数据操作
1、数据库操作
A、创建数据库
> use mydb
switched to db mydb
B、查询当前数据库
> db
mydb
C、查看数据库列表
> show dbs
local 0.000GB
test 0.000GB
由于新建的数据库mydb中没有数据，默认是不显示的，所以我们插入一个文件：
> db.movie.insert({"name":"cloud waterteam using!"})
WriteResult({"nInserted" : 1 })
再次使用show dbs，即可看到新建数据库：
> show dbs
local 0.000GB
mydb 0.000GB
test 0.000GB
D、删除数据库
> db.dropDatabase()
{ "dropped" :"mydb", "ok" : 1 }
查看下列表，看是否删除：
> show dbs
local 0.000GB
test 0.000GB
2、CURD操作
在MongoDB中，数据的CURD操作是针对集合而言，也就是文档的增、删、改及查询操作是在所属集合中进行，具体如下：
A、新建集合
> db.createCollection("mycollection")
{ "ok" : 1 }
新建之后，查询下是否创建完成：
> show collections
mycollection
注意：
在MongoDB中，可以不显示的创建集合，因为系统会自动创建集合，比如：当我们使用db.COLLECTION_NAME.insert({…})时会自动新建或是打开存在的集合，另外，我们也可以在创建集合的同时插入文档到改集合，格式语法如下：
db.cteateCollection(“COLLECTION_NAME”,{…})
B、删除集合
> db.mycollection.drop()
true
查询是否删除集合成功：
> show collections
C、插入文档
> db.post.insert([{title:'MongoDB 000',desc:'MongoDBis one of nosqldatabase',by:'cwteam',url:'www.baidu.com',tags:['mongodb','nosql','database'],likes:10000},{title:'MongoDB001',desc:'Nosql db has no tables,younknow?',by:'cwteam',url:'www.baidu.com',tags:['mongodb','nosql','database'],likes:20000,comments:[{user:'cwteam',content:'thefirst
comment',time:new Date(2016,09,19,18,10),like:0}]}])
BulkWriteResult({
"writeErrors": [ ],
"writeConcernErrors": [ ],
"nInserted": 2,
"nUpserted": 0,
"nMatched": 0,
"nModified": 0,
"nRemoved": 0,
"upserted": [ ]
})
新建了一个post集合，并插入两条记录（评论及标签）。
D、查询文档
非格式化查询：
> db.post.find()
{ "_id" :ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798a"), "title" :"MongoDB 000", "desc" : "MongoDB is one of nosql database", "by" :"cwteam", "url" : "www.baidu.com","tags" : [ "mongodb", "nosql", "database"], "likes" : 10000 }
{ "_id" :ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798b"), "title" :"MongoDB 001", "desc" : "Nosql db has no tables,younknow?", "by" : "cwteam", "url" :"www.baidu.com", "tags" : [ "mongodb","nosql", "database" ], "likes" : 20000, "comments": [ { "user" : "cwteam", "content"
: "thefirst comment", "time" :ISODate("2016-10-19T10:10:00Z"), "like" : 0 } ] }
格式化查询：
> db.post.find().pretty()
{
"_id": ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798a"),
"title": "MongoDB 000",
"desc": "MongoDB is one of nosqldatabase",
"by": "cwteam",
"url": "www.baidu.com",
"tags": [
"mongodb",
"nosql",
"database"
],
"likes": 10000
}
{
"_id": ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798b"),
"title": "MongoDB 001",
"desc": "Nosql db has no tables,youn know?",
"by": "cwteam",
"url": "www.baidu.com",
"tags": [
"mongodb",
"nosql",
"database"
],
"likes": 20000,
"comments": [
{
"user": "cwteam",
"content": "the first comment",
"time": ISODate("2016-10-19T10:10:00Z"),
"like": 0
}
]
}
E、修改文档
更新现有文档：
>db.post.update({'_id':ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798b")},{$set:{'url':'www.cwteam.com'}})
查看下更新的结果：
{
"_id": ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798b"),
"title": "MongoDB 001",
"desc": "Nosql db has no tables,youn know?",
"by": "cwteam",
"url": "www.cwteam.com",
"tags": [
"mongodb",
"nosql",
"database"
],
"likes": 20000,
"comments": [
{
"user": "cwteam",
"content": "the first comment",
"time": ISODate("2016-10-19T10:10:00Z"),
"like": 0
}
]
}
注意：
如果要修改多个文档，可以这样操作：
>db.post.update({'_id':ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798b")},{$set:{'url':'www.cwteam.com'},{multi:true})
替换现有文档：
>db.post.save({'_id':ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798a"),'title':'hellowmongodb','by':'cwteam'})
WriteResult({"nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1})
查看下替换的结果：
{
"_id": ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798a"),
"title": "hellow mongodb",
"by": "cwteam"
}
F、删除文档
删除一个文档（1限定删除第一个文档）：
> db.post.remove({},1)
WriteResult({"nRemoved" : 1 })
如果要随意删除任何一个文档，只需要下面操作：
> db.post.remove({"_id":ObjectId("57dfb9a633c51cdbe23b798a")})
删除所有文档：
> db.post.remove({})
WriteResult({ "nRemoved" : 1 })
3、备份还原
备份操作：
sudo ./mongodump -h 127.0.0.1:27017 -d mydb -o../data/backup
还原操作：
sudo ./mongorestore -h127.0.0.1:27017 -d mydb -dir ../data/backup/mydb
四、语言拓展
语言拓展指的是如何将MongoDB与开发语言结合，实现彼此的顺利通信交互，实际上就是调用相关的对外api来访问和操作MongoDB，下面就以在PHP和Java中如何使用其进行说明。
1、在PHP的使用
在PHP中使用MongoDB数据库，我们必须为其添加MongoDB驱动拓展，并在php.ini文件中将该拓展嵌入到PHP环境中，如下所示：
extension=php_mongo.so/.dll（后缀类型根据系统环境而不同，linux/unix／mac 为.so，而windows则为.dll）。
A、下载及安装
这里我们通过pecl软件集工具在线安装mongo驱动，具体如下：
$sudo pecl install mongo
B、拓展及配置
我们将上面安装之后生成的mongo.so文件路径添加到php.ini中，如下：
extension=mongo.so
注意：
更新php.ini配置文件后，必须重启web服务才能生效修改的配置信息。
C、验证及使用
首先，我们验证下mongodb驱动是否添加完成：
<?php
phpinfo();
?>
结果如下显示，则说明添加完成：
其次，这里演示下对其的增、查操作：
连接并选择数据库：
// 连接到数据库
$m = new MongoClient("test.mongodb.com:27017");
// 选择一数据库
$db = $m->mydb;选择一个集合：
// 连接到数据库 $m = new MongoClient(); // 选择一数据库 $db = $m->mydb;
插入一个文档，并在命令行模式下查看结果：
// 插入一个文档 $document = array( "title" => "MongoDB", "desc" => "database", "likes" => 100000, "url" => "http://www.cwteam.com", "by" => "cwteam.com" ); $collections->insert($document);
结果显示：
查询指定集合所有文档，并在浏览器查看结果：
// 查询所有文档
$cursors = $collections->find();
foreach($cursors as $document) {
echo 'title:'.$document["title"].'</br>';
echo 'desc:'.$document['desc'].'</br>';
echo 'likes:'.$document['likes'].'</br>';
echo 'url:'.$document['url'].'</br>';
echo 'by:'.$document['by'].'</br>';
}结果显示：
好了，经过以上的过程，我们已经成功完成在php中使用mongodb的介绍，因为mongodb在php中的使用与命令行模式相同，这里不再介绍。
2、在Java的使用
在Java环境中使用Mongodb数据库，我们需要为其classpath添加mongo.jar文件。这里我们同样以PHP的例子为例说明，我们新建一个java项目，并使用mongo.jar提供的api来操作mongo.jar，具体如下：
A、下载软件包
官网地址：
https://docs.mongodb.com/ecosystem/drivers/java/
B、验证及使用
这里使用的版本为mongo-java-driver-2.10.1.jar，我们只需要将其导入到java项目即可使用，具体如下：
连接并选择一个数据库：
// 连接并选择数据库
MongoClientmogoClient =
new MongoClient("test.mongodb.com",27017);
DB mydb =
mogoClient.getDB("mydb");
获得一个集合：
// 获取一个集合
DBCollection collecs =
mydb.getCollection("post");
插入一个文档，并在命令行模式下查看结果：
// 插入一个文档
BasicDBObjectdoc =
new BasicDBObject();
doc.append("title",
"MongoDB-Java");
doc.append("desc",
"database");
doc.append("likes", 300000);
doc.append("url",
"test.mongodb.com");
doc.append("by",
"cwteam.com");
collecs.insert(doc);
结果显示：
查询所有文档，并在输出查看日志打印结果：
// 查找所有文档
DBCursordbCursor =
collecs.find();
List<DBObject>objs =
dbCursor.toArray();
for(DBObject
dobj : objs) {
log(dobj.toString());
}
结果显示：
好了，Mongodb基础部分就介绍到这里，由于作者水平有限，如有问题请在评论发言讨论，谢谢。
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