MongoDB概述

1、什么是MongoDB？

• MongoDB是一个开源、高性能、无模式的文档型数据库；
• 设计是用于简化开发和方便扩展；
• NoSQL数据库；
• 最像关系型数据库（MySQL）的非关系型数据库；
• 它支持的数据结构Binary JSON：BSON，所以它既可以存储比较复杂的数据类型，又相当的灵活；
• MongoDB中的记录是一个文档，它是一个由字段和值对（field:value）组成的数据结构；

 

2、MySQL和MongoDB对比

 

3、什么时候选择MongoDB？

• 数据量大（mysql在数据量达到百万级后，效率开始骤降，所以大数据的要选择Nosql存储）
• 写入操作频繁（读写都很频繁）
• 价值较低的数据，对事务性要求不高

其他考虑方面：

• 应用不需要事务及复杂 join 支持（数据价值较低，数据量极大）
• 新应用，需求会变，数据模型无法确定，想快速迭代开发（数据模型不可确定时，首选Nosql）
• 应用需要2000-3000以上的读写QPS（更高也可以）
• 应用需要TB甚至 PB 级别数据存储
• 应用发展迅速，需要能快速水平扩展
• 应用要求存储的数据不丢失
• 应用需要99.999%高可用
• 应用需要大量的地理位置查询、文本查询

 

4、MongoDB的数据模型

• MongoDB的最小存储单位就是文档(document)对象（关系型数据库的行）；
• 数据在MongoDB中以BSON（Binary-JSON）文档的格式存储在磁盘上；

关于BSON的扩展：

• BSON（Binary Serialized Document Format）是一种类json的一种二进制形式的存储格式，简称Binary JSON。BSON和JSON一样，支持内嵌的文档对象和数组对象，但是BSON有JSON没有的一些数据类型，如Date和BinData类型。
• BSON采用了类似于 C 语言结构体的名称、对表示方法，支持内嵌的文档对象和数组对象，具有轻量性、可遍历性、高效性的三个特点，可以有效描述非结构化数据和结构化数据。这种格式的优点是灵活性高，但它的缺点是空间利用率不是很理想。
• Bson中，除了基本的JSON类型：string,integer,boolean,double,null,array和object，mongo还使用了特殊的数据类型。这些类型包括date,object id,binary data,regular expression 和code。每一个驱动都以特定语言的方式实现了这些类型，查看你的驱动的文档来获取详细信息。

 

5、MongoDB的特点

（1）高性能：

• MongoDB提供高性能的数据持久性。特别是对嵌入式数据模型的支持减少了数据库系统上的I/O活动。
• 索引支持更快的查询，并且可以包含来自嵌入式文档和数组的键。（文本索引解决搜索的需求、TTL索引解决历史数据自动过期的需求、地理位置索引可用于构建各种 O2O 应用）mmapv1、wiredtiger、mongorocks（rocksdb）、in-memory 等多引擎支持满足各种场景需求。
• Gridfs解决文件存储的需求。

（2）高可用性：

• MongoDB的复制工具称为副本集（replica set），它可提供自动故障转移和数据冗余。

（3）高扩展性：

• MongoDB提供了水平可扩展性作为其核心功能的一部分。
• 分片将数据分布在一组集群的机器上。（海量数据存储，服务能力水平扩展）。
• 从3.4开始，MongoDB支持基于片键创建数据区域。在一个平衡的集群中，MongoDB将一个区域所覆盖的读写只定向到该区域内的那些片。

（4）丰富的查询支持：

• MongoDB支持丰富的查询语言，支持读和写操作(CRUD)，比如数据聚合、文本搜索和地理空间查询等。

（5）其他特点：如无模式（动态模式）、灵活的文档模型。