11. MongoDB数据库
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2023-12-01
MongoDB 是一个
基于分布式文件存储
的数据库。由C++语言编写。旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。MongoDB 是一个
介于关系数据库和非关系数据库之间的产品
,是非关系数据库当中功能最丰富,最像关系数据库的。参考地址:
- MongoDB 官网地址:https://www.mongodb.com/
- MongoDB 官方英文文档:https://docs.mongodb.com/manual/
- MongoDB 各平台下载地址:https://www.mongodb.com/download-center#community
1.1 RDBMS与NoSQL区别:
关系数据库管理系统(RDBMS)
- 高度组织化结构化数据
- 结构化查询语言(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
非关系型数据库(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
RDBMS 与 MongoDB 对应的术语区别:
RDBMS | MongoDB |
---|---|
数据库 | 数据库 |
表格 | 集合 |
行 | 文档 |
列 | 字段 |
表联合 | 嵌入文档 |
主键 | 主键 (MongoDB 提供了 key 为 _id ) |
1.2 Windows下安装MongoDB:
最新版的在安装过程中出现卡死现象,建议选择版本3.4版本(测试过)。
安装图形界面,一步一步的安装即可:
创建数据库目录:
c:\>cd c:\
c:\>mkdir data
c:\>cd data
c:\data>mkdir db
c:\data>cd db
c:\data\db>
- 启动MongoDB服务:
C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin>mongod --dbpath c:\data\db
- 连接MongoDB
C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin>mongo
1.3 数据库的操作
① MongoDB的数据库操作
- 查看当前数据库名称
db
- 查看所有数据库名称
- 列出所有在物理上存在的数据库
show dbs
·
- 切换数据库
- 如果数据库不存在,则指向数据库,但不创建,直到插入数据或创建集合时数据库才被创建
use 数据库名称
默认的数据库为测试,如果你没有创建新的数据库,集合将存放在测试数据库中
- 数据库删除
- 删除当前指向的数据库
- 如果数据库不存在,则什么也不做
db.dropDatabase()
② MongoDB的集合操作:
- 创建集合:
db.createCollection(name, options)
- name是要创建的集合的名称
- options是一个文档,用于指定集合的配置
- 选项参数是可选的,所以只需要到指定的集合名称。以下是可以使用的选项列表:
- 例1:不限制集合大小
- db.createCollection("stu")
例2:限制集合大小,后面学会插入语句后可以查看效果
- 参数capped:默认值为false表示不设置上限,值为true表示设置上限
- 参数size:当capped值为true时,需要指定此参数,表示上限大小,当文档达到上限时,会将之前的数据覆盖,单位为字节
- db.createCollection("sub", { capped : true, size : 10 } )
查看当前数据库的集合
show collections
删除集合:
db.集合名称.drop()
③ 数据类型:
- 下表为MongoDB中常用的几种数据类型:
- Object ID:文档ID
- String:字符串,最常用,必须是有效的UTF-8
- Boolean:存储一个布尔值,true或false
- Integer:整数可以是32位或64位,这取决于服务器
- Double:存储浮点值
- Arrays:数组或列表,多个值存储到一个键
- Object:用于嵌入式的文档,即一个值为一个文档
- Null:存储Null值
- Timestamp:时间戳
- Date:存储当前日期或时间的UNIX时间格式
- object id
- 每个文档都有一个属性,为_id,保证每个文档的唯一性
- 可以自己去设置_id插入文档
- 如果没有提供,那么MongoDB为每个文档提供了一个独特的_id,类型为objectID
- objectID是一个12字节的十六进制数
- 前4个字节为当前时间戳
- 接下来3个字节的机器ID
- 接下来的2个字节中MongoDB的服务进程id
- 最后3个字节是简单的增量值
④ 数据的操作
- 插入语法
db.集合名称.insert(document)
插入文档时,如果不指定_id参数,MongoDB的会为文档分配一个唯一的的ObjectId
例1:
db.stu.insert({name:'gj',gender:1})
例2:
s1={_id:'20160101',name:'hr'} s1.gender=0 db.stu.insert(s1)
简单查询
db.集合名称.find()
- 数据的更新
db.集合名称.update(
<query>,
<update>,
{multi: <boolean>}
)
- 参数查询:查询条件,类似SQL语句更新中,其中部分
- 参数更新:更新操作符,类似SQL语句更新中集部分
- 参数多:可选,默认是假的,表示只更新找到的第一条记录,值为真表示把满足条件的文档全部更新
例3:全文档更新
db.stu.update({name:'hr'},{name:'mnc'})
例4:指定属性更新,通过操作符$集
db.stu.insert({name:'hr',gender:0})
db.stu.update({name:'hr'},{$set:{name:'hys'}})
例5:修改多条匹配到的数据
db.stu.update({},{$set:{gender:0}},{multi:true})
- 数据的保存语法
db.集合名称.save(document)
- 如果文档的_id已经存在则修改,如果文档的_id不存在则添加
db.stu.save({_id:'20160102','name':'yk',gender:1})
db.stu.save({_id:'20160102','name':'wyk'})
- 删除 语法
db.集合名称.remove(
<query>,
{
justOne: <boolean>
}
)
- 参数查询:可选,删除的文档的条件
- 参数来说只是个:可选,如果设为真或1,则只删除一条,默认为false,表示删除多条
例:只删除匹配到的第一条
db.stu.remove({gender:0},{justOne:true})
例:全部删除
db.stu.remove({})
- 关于大小的示例
创建集合
db.createCollection('sub',{capped:true,size:10})
插入第一条数据库查询
db.sub.insert({title:'linux',count:10})
db.sub.find()
插入第二条数据库查询
db.sub.insert({title:'web',count:15})
db.sub.find()
插入第三条数据库查询
db.sub.insert({title:'sql',count:8})
db.sub.find()
插入第四条数据库查询
db.sub.insert({title:'django',count:12})
db.sub.find()
插入第五条数据库查询
db.sub.insert({title:'python',count:14})
db.sub.find()
- limit限制
方法限制():用于读取指定数量的文档
db.集合名称.find().limit(NUMBER)
参数号表示要获取文档的条数
如果没有指定参数则显示集合中的所有文档
例1:查询2条学生信息
db.stu.find().limit(2)
- 投影
在查询到的返回结果中,只选择必要的字段,而不是选择一个文档的整个字段
如:一个文档有5个字段,需要显示只有3个,投影其中3个字段即可
参数为字段与值,值为1表示显示,值为0不显示
db.集合名称.find({},{字段名称:1,...})
特殊:对于_id列默认是显示的,如果不显示需要明确设置为0
例1
db.stu.find({},{name:1,gender:1})
例2
db.stu.find({},{_id:0,name:1,gender:1})
- 排序
方法sort(),用于对结果集进行排序
db.集合名称.find().sort({字段:1,...})
参数1为升序排列
参数-1为降序排列
例1:根据性别降序,再根据年龄升序
db.stu.find().sort({gender:-1,age:1})
- 统计个数
方法count()用于统计结果集中文档条数
db.集合名称.find({条件}).count()
也可以与为
db.集合名称.count({条件})
例1:统计男生人数
db.stu.find({gender:1}).count()
例2:统计年龄大于20的男生人数
b.stu.count({age:{$gt:20},gender:1})
- 消除重复
方法distinct()对数据进行去重
db.集合名称.distinct('去重字段',{条件})
例1:查找年龄大于18的性别(去重)
db.stu.distinct('gender',{age:{$gt:18}})
11.4 备份与恢复
语法
mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdirectory
-h:服务器地址,也可以指定端口号
-d:需要备份的数据库名称
-o:备份的数据存放位置,此目录中存放着备份出来的数据
例1
sudo mkdir test1bak
sudo mongodump -h 192.168.196.128:27017 -d test1 -o ~/Desktop/test1bak
恢复
语法
mongorestore -h dbhost -d dbname --dir dbdirectory
-h:服务器地址
-d:需要恢复的数据库实例
--dir:备份数据所在位置
例2
mongorestore -h 192.168.196.128:27017 -d test2 --dir ~/Desktop/test1bak/test1
11.5 与python交互
安装python包
pip install pymongo
使用:
引入包pymongo
import pymongo
连接,创建客户端
client=pymongo.MongoClient("localhost", 27017)
获得数据库test1
db=client.test1
获得集合stu
stu = db.stu
添加文档
s1={name:'gj',age:18} s1_id = stu.insert_one(s1).inserted_id
查找一个文档
s2=stu.find_one()
查找多个文档1
for cur in stu.find(): print cur
查找多个文档2
cur=stu.find() cur.next() cur.next() cur.next()
获取文档个数
print stu.count()