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mongoDB

• shell就是可以接受用户输入命令的程序。将shell分为两类：命令行与图形界面。命令行壳层提供一个命令行界面（CLI）；而图形壳层提供一个图形用户界面（GUI）。

• mongodb是一个面向文档（document-oriented）的数据库，而不是关系型数据库。不采用关系模型是为了获得更好的扩展性。

• 没有预定义模式（predefined schema）；文档的键key和值value不再是固定的类型和大小。

• 扩展数据库：纵向扩展scale up和横向扩展scale out。前者是用更好的服务器。后者是将数据分散到更多机器上。mongodb使用横向扩展。

基础知识

• 文档是mongodb中数据的基本单元，类似于关系数据库管理找那个的行。

• 集合collection可以看做是一个拥有动态模式dynamic schema的表。

• mongodb的一个实例可以拥有多个相互独立的数据库，每个数据库都拥有自己的集合。

• 每个文档都有一个特殊的键“_id”，这个键在文档所属的集合是唯一的。

• mongodb自带了一个简单但功能强大的JavaScript shell，用于管理mongodb的实例或数据操作。

##文档

• 文档就是键值对的一个有序集。大多数编程语言都有相同的数据结构。映射map、散列hash、字典dictionnary。

• 文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意UTF-8字符。键不能包含\0（空字符），这个字符用于表示键的结尾。.和$具有特殊意义。

• mongodb区分类型和大小写

  // 类型
  {"foo": 3}
  {"foo": "3"}
  // 大小写
  {"foo": 3}
  {"Foo": 3}

• mongodb文档中不能有重复的键。

• 文档中的键值对是有序的：

  // 键值对顺序
  {"x": 1, "y": 2}
  {"y": 2, "x": 1}

集合

集合就是一组文档，文档可以比喻成行，集合则相当于一张表。

动态模式

集合是动态模式的，也就是说集合中的文档可以是各式各样的，可以防止任何文档。为了提高维护性和高效，需要把相关类型的文档组织在一起，尽管mongodb对此没有强制要求。

命名

集合使用名称进行标识。集合可以是任意utf-8字符串。除了某些例外情况。

组织集合的一种惯例是使用”.”分隔不同命名空间的子集合。

数据库

• 在mongodb中，多个文档组成集合，多个集合组成数据库。多个数据库组成mongodb实例。

• 数据库也通过名称来标识，满足条件的utf-8字符串。类似集合。

• 数据库最终会变成文件系统里的文件，而数据库名就是响应的文件名，这是数据库名有限制的原因

• 把数据库名添加到集合名前得到集合的完全限定名，即明明空间namespace。例如，要使用cms数据库中blog.posts集合，这个集合的命名空间就是cms.blog.posts

启动mongodb

1. mongod –dbpath “dir”

shell

1. mongodb自带JavaScript shell，可以在shell中使用命令行和mongodb实例交互。启动shell mongo

2. shell是一个功能完备的js解释器，可以运行任意JavaScript程序。

3. shell会连接到mongodb服务器的test数据库，并将数据库连接赋值给全局变量db，这个变量是通过shell访问mongodb的主要入口点。

4. 查看当前指向哪个数据库，使用db命令：db

5. 通过db变量可以 访问其中的集合。如db.blog返回当前数据库的blog集合。

6. shell还包含一些非js语法的扩展。

7. 切换数据库 : use database

   shell 中的基本操作

8. 4个基本操作：创建、读取、更新、删除（CRUD操作）

创建

创建：insert(doc)函数将一个文档添加到集合中。

读取

find(),findOne()方法可以用于查询集合里的文档。后者只查看一个文档。接收一个查询文档作为限定条件，这样就可以查询符合一定条件的文档。

更新

使用update修改，update介绍至少两个参数：限定条件（匹配待更新的文档），第二个是新的文档。比如，我们需要为文章添加一个评论功能，就增加一个新的键，用于保存评论数组。

post.comments = [];
db.blog.update({"title": "my blog post"}, post);

删除

使用remove方法可将文档从数据库中永久删除。如果没有使用任何参数，它会将集合内的所有文档全部删除。它可以接受一个作为限定条件的文档作为参数。例如：

db.blog.remove({"title": "my blog post"});

数据类型

基本数据类型

1. mongoDB的文档与js对象相近，可以认为它类似于json。但json只支持null、boolean，number，string，array，object类型，表达能力有一定缺陷。

2. mongodb在保留json键值对特性的基础上添加了其他数据类型。
   null，表示空值或不存在。
   布尔型，true，false
   数值，shell默认使用64位浮点型数值。对于整数型可以使用NumberInt类（4字节带符号）\NumberLong(8字节带符号整数)
   字符串，UTF-8字符串都可以表示为字符串类型
   日期，**日期被存储为自新纪元以来经过的毫秒数，不存储时区。
   正则表达式，
   ……

日期

创建日期对象，应该使用new Date(),而非Date()。

数组

数组是一组值，可以作为有序对象（列表，栈或者队列），也能作为无序对象来操作。

内嵌文档

文档可以作为键的值，这样的文档就是内嵌文档，使用内嵌文档，可以使数据组织方式更加自然。

_id和objectID

1. 在集合里面，每一个文档都有唯一的_id，确保集合里面每个文档都能被唯一标示。

2. ObjectId是_id的默认类型

3. 自动生成_id，如果插入文档时没有_id键，则系统会自动创建一个。

使用mongoDB shell

1. 可以将shell连接到任何mongoDB实例。在启动shell时指定机器名和端口名，就可以连接到一台不同的机器。mongo some-host:30000/myDB

2. 启动mongo shell 时不连接任何mongod，通过 mongo --nodb启动shell。启动之后可以在需要的时候运行命令得到想要的mongod

   conn = new Mongo("some-host:27017");
   db = conn.getDB("myDB");

shell tips

1. mongo就是一个简化的JavaScript shell，用JavaScript语法即可得到解析。对于mongoDB特有的功能，shell内置了帮助文档，可以使用help命令查看。help

2. 如果想知道一个函数的源码可以直接在shell中输入函数名。db.coll.method

使用shell执行脚本

1. mongo file.js

2. load(file.js)，相对路径，绝对路径【注意加载的js文件有些地方如果无法解析则会出错，比如console在mongo中是无法解析的】

3. 在脚本中可以访问db变量，以及其他全局变量，但是shell辅助函数比如use dbName，不可以在文件中使用

创建.mongorc.js

1. .mongorc.js文件会在启动shell时自动运行。

2. 这个文件最常用的是移除那些比较危险的shell辅助函数。

3. 禁止加载 ‘.mongorc.js’

   定制shell提示

编辑复合变量

集合命名注意事项

1. 使用db.collectionName获取一个集合的内容。

2. 为了访问某些无效的JS属性名称，需要用db.getCollection("version")来访问响应的集合。

3. 使用[]也可以访问无效属性名称的集合。

创建、更新和删除文档

插入并保存文档

插入是向MongoDB中添加数据的基本方法。可以使用insert方法向目标集合插入一个文档。

1. 批量插入：使用batchInsert函数实现批量插入,它与insert函数非常像，只是它几首的是一个文档数组作为参数

2. 执行批量插入的时候有一个文档插入失败，那么文档之前的所有文档都会成功插入到集合汇总，而这个文档以及之后的所有文档全部插入失败

3. 插入检验：mongodb只对数据进行最基本的检查：检查文档的基本结构，如果没有”_id”字段，就自动增加一个。

删除文档

1. 要删除一些数据：db.coll.remove({opt}),删除数据是永久性的，无法撤销和恢复

2. 删除速度：如果要清空整个集合，使用drop()直接删除集合会更快。

更新文档

1. 使用update方法来更新数据。update有两个参数，一个是查询文档，也就是需要更新的目标文档，另一个是修改器文档，也就是要对找打的文档进行哪些修改。

2. 文档替换：最简单的更新就是用一个新文档完全替换匹配的文档。【为了确保更新时具有相同的_id，最好还是用_id键来匹配】

3. 使用修改器：通常文档只会有一部分要更新，可以使用原子性的更新修改器(update modifier),指定对文档中的某些字段进行更新。

4. "$inc" : {}

5. $set : {}

6. 数组修改器

7. 把数组当做数据集使用

8. 修改器速度

9. upsert，是一种特殊的更新，要是没有找到符合更新条件的文档，就会以这个条件和更新文档为基础创建一个新的文档。只需要在update的参数中添加一个true。

10. save()是一个shell 函数，如果文档不存在，自动创建文档，如果文档存在，就更新这个文档。

11. 更新多个文档

12. 返回被更新的文档

13. 写入安全机制

查询

find()

mongodb中使用find进行查询。查询就是返回一个集合中文档的自己，自己范围是0个文档到整个集合。**find()的第一个参数决定了要返回哪些文档，这个参数是一个文档，用于指定查询条件。默认是{}。db.c.find(),如此将批量返回集合c中的所有文档。

指定需要返回的键

有时候并不需要将文档中所有键/值对都返回，遇到这种情况，可以通过第二个参数来指定想要的键。
db.daily.find({"age":20}, {"username": 1})
默认情况总是返回 _id键。1代表需要返回这个键，0则代表不需要返回这个键。

查询条件

1. 比较操作符：$lt, $lte, $gt, $gte, $ne分别 对应<, <=, >, >=, !=
   db.users.find({"age": {"$gte": 18, "$lte": 30}})

OR查询

1. 有两种方式进行OR查询，$in可以用来查询一个键的多个值，$or更通用一些，可以在多个键中查询任意的给定值。

2. 当一个键需要与多个值进行匹配的话，就需要用$in操作符，配合使用一个条件数组。
   db.users.find({"registered": {"$in": [13, 30,46]}})

3. $nin返回与数组所有条件都不匹配的文档。

4. $or接收一个包含所有可能条件的数组作为参数。
   db.user.find({"$or": [{"age":20}, {"height": "50kg"}]})

$not

$not是元条件句，可以用在任何其他条件之上。
db.users.find({"id_num": {"$not": {"$mod": [5, 1]}}})

条件语义

条件语句是内层文档的键，而修改器则是外层文档的键。

特定类型的查询

1. null，能匹配自身以及不包含这个键的文档

2. 正则表达式：mongodb使用perl兼容的正则表达式PCRE库来匹配正则表达式。

3. 查询数组元素和查询标量值是一样的。
   有以下操作符：
   $all
$size
$slice:返回某个键匹配的数组元素的一个子集{"comments:" {"$slice": 10}}

4. 查询内嵌文档：查询整个文档，或者只针对其键值对进行查询。

$where查询

在其他查询方法都走不通的时候，就要考虑$where子句。用它可以在查询中执行任意的JavaScript。最常见的应用就是比较文档中的两个键是否相等。只有迫不得已再用。

服务器脚本

服务器端JS很容易受到注入攻击。可以指定在运行mongod时指定--noscripting，完全关闭JS的执行。

游标

数据库使用游标返回find的执行结果。客户端对游标的实现通常能够对最终结果进行有效的控制。可以限制结果的数量、略过部分结果……还有一些强大的操作。

1. 最常用的查询选项就是限制返回结果的数量、忽略一定数量的结果以及排序。limit\skip\sort

2. 比较顺序：mongoDB处理不同类型的数据是有一定顺序的。

3. 避免使用skip略过大量结果

4. 高级查询选项

数据库命令

特殊的查询类型：数据库命令database command。文档的创建、更新、删除以及查询这些都是数据库命令的使用范畴。

1. 删除集合使用drop数据库命令完成db.runCommand({"drop": "test"}),这就相当于使用shell辅助函数，db.test.drop()

2. 在shell中运行db.listCommands()可以看到所有的数据库命令

数据库命令原理

1. 数据库命令总会返回一个ok键的文档，如果ok键时true，则成功，否则就是失败，并且有一个额外的键“errmsg”。

索引