MongoDB 入门教程

时间  2019-11-11
标签 mongodb 入门 教程 栏目 MongoDB 繁體版
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1.MongoDB 简介

MongoDB 是由C++语言编写的，是一个基于 分布式文件存储的开源数据库系统。
在高负载的状况下，添加更多的节点，能够保证服务器性能。
MongoDB 旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。
MongoDB 将数据存储为一个 文档，数据结构由 键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档相似于JSON对象。字段值能够包含其余文档，数组及文档数组。

2. MongoDB 术语概念

MongoDB 和关系型数据库相关概念关系对照表：php

SQL术语/概念 MongoDB术语/概念 解释/说明
database database 数据库
table collection 数据库表/集合
row document 数据记录行/文档
column field 数据字段/域
index index 索引
table joins 表链接,MongoDB不支持
primary key primary key 主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

3. MongoDB shell 经常使用命令

use DATABASE_NAME ：若是数据库不存在，则建立数据库，不然切换到指定数据库
db.getName() 或 db：当前正在使用的数据库
show dbs：查询全部数据库
db.dropDatabase()：删除当前数据库，默认为 test。其余库先切换。
db.collection.drop()：删除集合。collection为集合名称。
show tables 或 show collection ：查询当前库下全部集合。
db.createCollection(name, options)：建立集合。 name: 要建立的集合名称; options: 可选参数, 指定有关内存大小及索引的选项.例：db.createCollection("runoob")

若是 mongo shell不接受集合的名称，例如若是名称中包含空格，连字符”-“，或者以数字开始，你可使用代替语法来指代集合，以下所示：html

>db["3test"].find()

db.getCollection("3test").find()

db.stats() 查看数据库使用状态的统计信息。linux

>db.stats() 
{
"db":"test",
--查看的是哪一个数据库
"collections":7,
--collection数量
"objects":28,
--当前数据库中全部集合中的对象数（即文档）的数量。
"avgObjSize":50.57142857142857,
--对象平均大小,以字节为单位
"dataSize":1416,
--数据大小
"storageSize":31744,
--数据大小(含预分配空间)
"numExtents":7,
--事件数量
"indexes":7,
--索引数量
"indexSize":57344,
--索引大小
"fileSize":50331648,
--文件大小
"ok":1
--本次取stats是否正常
}

4. MongoDB CURD

  • 插入（Create）

简述：文档的数据结构和JSON基本同样。全部存储在集合中的数据都是BSON格式。是一种类json的一种二进制形式的存储格式,简称Binary JSON。命令格式以下：
db.COLLECTION_NAME.insert(document)git

例：
    >db.col.insert({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
})

插入的时候若是集合不存在，那么插入操做会建立集合。github

_id 字段：在MongoDB中，存储于集合中的每个文档都须要一个惟一的 _id 字段做为 primary_key。若是一个插入文档操做遗漏了_id 字段，MongoDB驱动会自动为_id字段生成一个 ObjectId。
这种状况一样适用于经过带有参数 upsert: true 的update操做来插入文档的状况。sql

ObjectId：
MongoDB采用了一个称之为ObjectId的类型来作主键。ObjectId是一个12字节的 BSON 类型字符串，BSON字符串都是UTF-8编码。按照字节顺序，从开头依次表示：mongodb

  • 4字节：UNIX时间戳
  • 3字节：表示运行MongoDB的机器的标识符
  • 2字节：表示生成此_id的进程
  • 3字节：由一个随机数开始的计数器生成的值

db.collection.insertOne() : 向集合插入单个文档。
db.collection.insertMany(): 向集合插入多个文档。shell

  • 更新（Update）

命令格式以下：数据库

db.collection.update(
   <query>, // update的查询条件，相似sql update查询内where后面的。
   <update>, //update的对象和一些更新的操做符（如$,$inc...）等，也能够理解为sql update 查询内set后面的
   {
     upsert: <boolean>, //可选，这个参数的意思是，若是不存在'update的记录，是否插入objNew,true为插入，默认是false，不插入
     multi: <boolean>, // 可选，mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录，若是这个参数为true,就把按条件查出来多条记录所有更新。
     writeConcern: <document> //可选，抛出异常的级别。
   }
)

示例：
db.col.update({'title':'MongoDB 教程'},{$set:{'title':'MongoDB'}})更新一条数据标题(title)。json

默认状况下, db.collection.update() 只更新一个文档。要更新多个文档，请使用 multi 选项设置 multi 参数为 true。

save() 方法经过传入的文档来替换已有文档。语法格式以下：

db.collection.save(
   <document>,//文档数据。
   {
     writeConcern: <document> //可选，抛出异常的级别。
   }
)
_id 字段一旦设定，你不能更新 _id 字段的值，你也不能用有不一样 _id 字段值的替换文档来替换已经存在的文档。

其余命令：
db.collection.updateOne()即便可能有多个文档经过过滤条件匹配到，可是也最多也只更新一个文档。
db.collection.updateMany()更新全部经过过滤条件匹配到的文档。
db.collection.replaceOne()即便可能有多个文档经过过滤条件匹配到，可是也最多也只替换一个文档。

  • 查询（Retrieve）

    db.collection.find(query, projection) 方法从集合中读取文档,省略过滤条件则是查询全部文档；collection是文档名称。
    query ：可选，使用查询操做符指定查询条件
    projection ：可选，使用投影操做符指定返回的键。查询时返回文档中全部键值， 只需省略该参数便可（默认省略）。

db.collection.find().pretty() ：pretty()方法以格式化的方式来显示全部文档。

除了 find() 方法以外，还有一个 findOne() 方法，它只返回一个文档。

MongoDB 与 RDBMS Where 语句比较

操做 格式 范例 RDBMS中的相似语句
等于 {<key>:<value>} db.col.find({"by":"菜鸟教程"}).pretty() where by = '菜鸟教程'
小于 {<key>:{$lt:<value>}} db.col.find({"likes":{$lt:50}}).pretty() where likes < 50
小于或等于 {<key>:{$lte:<value>}} db.col.find({"likes":{$lte:50}}).pretty() where likes <= 50
大于 {<key>:{$gt:<value>}} db.col.find({"likes":{$gt:50}}).pretty() where likes > 50
大于或等于 {<key>:{$gte:<value>}} db.col.find({"likes":{$gte:50}}).pretty() where likes >= 50
不等于 {<key>:{$ne:<value>}} db.col.find({"likes":{$ne:50}}).pretty() where likes != 50
包含 {<key>:{$in:[a,b,c]} db.col.find("likes":{$in:[2,4,6]}).pretty() where likes in(2,4,6)
不包含 {<key>:{$nin:[a,b,c]} db.col.find("likes":{$nin:[2,4,6]}).pretty() where likes not in(2,4,6)

MongoDB AND 条件
find() 方法能够传入多个键(key)，每一个键(key)以逗号隔开，即常规 SQL 的 AND 条件。

db.col.find(
    {
        "by":"菜鸟教程",
         "title":"MongoDB 教程"
    }
).pretty()

MongoDB OR 条件
OR 条件语句使用了关键字 $or,语法格式以下

>db.col.find(
   {
      $or: [
         {key1: value1}, {key2:value2}
      ]
   }
).pretty()
>db.col.find(
 {
    $or:[
        {"by":"菜鸟教程"},
        {"title": "MongoDB 教程"}
     ]
  }
).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()

projection 参数的使用方法

db.collection.find(query, projection)

若不指定 projection，则默认返回全部键，指定 projection 格式以下，有两种模式

  • db.collection.find(query, {title: 1, by: 1}) // inclusion模式 指定返回的键，不返回其余键
  • db.collection.find(query, {title: 0, by: 0}) // exclusion模式 指定不返回的键,返回其余键

_id 键默认返回，须要主动指定 _id:0 才会隐藏

两种模式不可混用（由于这样的话没法推断其余键是否应返回）

db.collection.find(query, {title: 1, by: 0}) // 错误

只能全1或全0，除了在inclusion模式时能够指定_id为0

db.collection.find(query, {_id:0, title: 1, by: 1}) // 正确

  • 删除（Delete）

MongoDB remove()函数是用来移除集合中的数据。在执行remove()函数前先执行find()命令来判断执行的条件是否正确，这是一个比较好的习惯。
remove() 方法的基本语法格式以下所示：

db.collection.remove(
   <query>, //（可选）删除的文档的条件。
   {
     justOne: <boolean>, //（可选）若是设为 true 或 1，则只删除一个文档。
     writeConcern: <document> //（可选）抛出异常的级别。
   }
)

如今官方推荐使用 deleteOne() 和 deleteMany() 方法。
db.inventory.deleteMany({})：删除集合下所有文档。

例如：

删除 status 等于 A 的所有文档：
    db.inventory.deleteMany({ status : "A" })
删除 status 等于 D 的一个文档：
    db.inventory.deleteOne( { status: "D" } )

5. Windows 下的配置文件及 mongo 进程

安装完成以后，Windows下是不会自动生成配置文件，也没有进程。

新建配置文件

  • 在mongodb的安装目录下，如 C:\Program Files\MongoDB\Server\3.6 新建conf目录并新建mongod.conf文件，配置内容以下：
systemLog: #日志文件
   destination: file
   path: F:\mongoDB\logs\mongod.log
   logAppend: true
storage: #数据存储路径
   dbPath: F:\data\db
   journal:
     enabled: true
net:#绑定ip及端口
   bindIp: 127.0.0.1
   port: 27017
setParameter:
   enableLocalhostAuthBypass: true  
#security:#安全认证
 #authorization: enabled

log文件也是不存在的，根据本身的须要在相应的目录下新建mongod.log文件。

开启认证及生成守护进程
mongod --auth --config "C:\Program Files\MongoDB\Server\3.6\conf\mongod.conf" --install --serviceName "MongoD
--auth : 开启认证
--serviceName "MongoDB"：生成名称为MongoDB的守护进程

6. 设置帐户密码

特别注意：账号是跟着库走的，因此在指定库里受权，必须也在指定库里验证(auth)。

配置以前先配置文件不要开启auth认证，默认为关闭状态。不然进入查看数据库会权限不足。

命令行下执行 `mongo 进入数据库
use admin 进入admin库
db.getUsers() 可查看当前库用户列表
执行 db.createUser({ user: "admin", pwd: "admin", roles: [{ role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" }] }) 新建用户设置帐户密码，并指定级别。

clipboard.png

关于受权：

  • roles：指定用户的角色，能够用一个空数组给新用户设定空角色；在roles字段,能够指定内置角色和用户定义的角色。

    • **role里的可选角色**：

      • Built-In Roles（内置角色）：

        1. 数据库用户角色：read、readWrite;
        2. 数据库管理角色：dbAdmin、dbOwner、userAdmin；
        3. 集群管理角色：clusterAdmin、clusterManager、clusterMonitor、hostManager；
        4. 备份恢复角色：backup、restore；
        5. 全部数据库角色：readAnyDatabase、readWriteAnyDatabase、userAdminAnyDatabase、dbAdminAnyDatabase
        6. 超级用户角色：root （有几个角色间接或直接提供了系统超级用户的访问（dbOwner 、userAdmin、userAdminAnyDatabase））
        7. 内部角色：__system

      • 具体角色权限：

        Read：容许用户读取指定数据库
        readWrite：容许用户读写指定数据库
        dbAdmin：容许用户在指定数据库中执行管理函数，如索引建立、删除，查看统计或访问system.profile
        userAdmin：容许用户向system.users集合写入，能够找指定数据库里建立、删除和管理用户
        clusterAdmin：只在admin数据库中可用，赋予用户全部分片和复制集相关函数的管理权限。
        readAnyDatabase：只在admin数据库中可用，赋予用户全部数据库的读权限
        readWriteAnyDatabase：只在admin数据库中可用，赋予用户全部数据库的读写权限
        userAdminAnyDatabase：只在admin数据库中可用，赋予用户全部数据库的userAdmin权限
        dbAdminAnyDatabase：只在admin数据库中可用，赋予用户全部数据库的dbAdmin权限。
        root：只在admin数据库中可用。超级帐号，超级权限

修改配置文件：sudo vim /etc/mongodb.conf

security:
  authorization: enabled 
//注意缩进，缩进参照配置文件其余配置。缩进错误可能重启不成功

去掉前面的 # 号。

重启mongo服务

/etc/init.d/mongodb restart

从新进入数据库，发现命令没法执行，报权限不足错误。切换到admin库use admin（哪里建立的用户切换到哪一个库），执行db.auth("admin","admin") 返回1，是认证成功。命令能够正常执行。

clipboard.png

注意：MongoDB建立用户在命令行下，而且制定用户能够操做那些库

7. PHP链接MongoDB

Windows 安装 MongoDB PHP扩展
MongoDB PHP扩展下载地址
'Thread safe'（线程安全）是运行在Apache上以模块的PHP上，若是你以CGI的模式运行PHP，请选择非线程安全模式（' non-thread safe'）。
版本选择参考：

clipboard.png

clipboard.png

下载完你须要的二进制包后，解压压缩包，将'php_mongo.dll'文件添加到你的PHP扩展目录中（ext）。ext目录一般在PHP安装目录下的ext目录。而后php.ini中打开

clipboard.png

重启服务器。

经过浏览器访问phpinfo，若是安装成功，就会看到类型如下的信息：

clipboard.png

Linux上安装 MongoDB PHP扩展
linux中执行如下命令来安装MongoDB 的 PHP7 扩展驱动

$ /usr/local/php7/bin/pecl install mongodb

执行成功后，会输出如下结果：

……
Build process completed successfully
Installing '/usr/local/php7/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20151012/mongodb.so'
install ok: channel://pecl.php.net/mongodb-1.1.7
configuration option "php_ini" is not set to php.ini location
You should add "extension=mongodb.so" to php.ini

下来咱们打开 php.ini 文件，添加 extension=mongodb.so 配置。

能够直接执行如下命令来添加。

$ echo "extension=mongodb.so" >> `/usr/local/php7/bin/php --ini | grep "Loaded Configuration" | sed -e "s|.*:\s*||"`
注意：以上执行的命令中 php7 的安装目录为 /usr/local/php7/，若是你安装在其余目录，须要相应修改 pecl 与 php 命令的路径。 使用php的 pecl安装命令必须保证网络链接可用以及root权限。

若是你的php是本身编译的，则安装方法以下(假设是编译在/usr/local/php目录中) github地址：

$ git clone https://github.com/mongodb/mongo-php-driver.git
$ cd mongo-php-driver
$ git submodule sync && git submodule update --init
$ /usr/local/php/bin/phpize
$ ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config
$ make all -j 5
$ sudo make install

执行以上命令后，你须要修改php.ini文件，在php.ini文件中添加mongo配置，
配置以下： extension=mongo.so
注意：你须要指明 extension_dir 配置项的路径。

php例子：

<?php
//链接数据库
$manager = new MongoDB\Driver\Manager("mongodb://localhost:27017");  

// 插入数据，BulkWrite是批量插入
$bulk = new MongoDB\Driver\BulkWrite;
$bulk->insert(['x' => 1, 'name'=>'菜鸟教程', 'url' => 'http://www.runoob.com']);
$bulk->insert(['x' => 2, 'name'=>'Google', 'url' => 'http://www.google.com']);
$bulk->insert(['x' => 3, 'name'=>'taobao', 'url' => 'http://www.taobao.com']);
$manager->executeBulkWrite('test.sites', $bulk);

$filter = ['x' => ['$gt' => 1]]; //字段名及匹配条件
$options = [
    'projection' => ['_id' => 0], // 指定返回键，参考上面**projection用法**
    'sort' => ['x' => -1], //排序字段，1是正序，-1是倒序
];

// 查询数据
$query = new MongoDB\Driver\Query($filter, $options);
$cursor = $manager->executeQuery('test.sites', $query);

foreach ($cursor as $document) {
    print_r($document);
}
?>

8. MongoDB备份与恢复

在Mongodb中咱们使用mongodump命令来备份MongoDB数据。该命令能够导出全部数据到指定目录中。

> mongodump -h HOST_NAME -d DB_NAME -o BACKUP_DIRECTORY
> mongodump --host HOST_NAME --port PORT_NUMBER -d DB_NAME -o BACKUP_DIRECTORY

示例：备份单库

vagrant@homestead:~$ mongodump -h 127.0.0.1 -d DB_NAME -o /root/dbBackup/mongoDB/dbBackupName_$(date +"%Y-%m-%d_%H")

也能够备份指定文档：
> mongodump -h dbhost --collection COLLECTION -d DB_NAME -o BACKUP_DIRECTORY

mongodb使用 mongorestore 命令来恢复备份的数据。
>mongorestore -h <hostname><:port> -d dbname <path>

--host <:port>, -h <:port>：
MongoDB所在服务器地址，默认为： localhost:27017
--db , -d ：
须要恢复的数据库实例，例如：test，固然这个名称也能够和备份时候的不同，好比test2
--drop：
恢复的时候，先删除当前数据，而后恢复备份的数据。就是说，恢复后，这份备份文件以后添加或修改的数据都会被删除，慎用哦！
<path>：
mongorestore 最后的一个参数，设置备份数据所在位置，例如：c:datadumptest。
你不能同时指定 <path> 和 --dir 选项，--dir也能够设置备份目录。
--dir：
指定备份的目录
你不能同时指定 <path> 和 --dir 选项。

示例：

vagrant@homestead:~$ /usr/local/mongodb/bin/mongodump -h 127.0.0.1:27117 -u USER_NAME -p PASSWORD  -d DB_NAME -o /BACK_DIRECTORY/BACKUP_DB_NAME

9. 错误

  • 没有 phpize 命令

执行： sudo apt install php7.2-dev

  • 错误：

The SCRAM_SHA_1 authentication mechanism requires libmongoc built with ENABLE_SSL

方法：

sudo apt-get install -y libcurl4-openssl-dev pkg-config libssl-dev
sudo pecl install mongodb

安装后别忘记在 php.ini 中添加 extension=mongodb.so

重启：sudo service php7.2-fpm restart

参考：菜鸟教程
MongoDB中文社区
MongoDB官方文档

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