MongoDB超详细教程（保姆级）_mongodb教程

MongoDB

一、简介

1. 简单介绍

• 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。
• 它支持的数据结构非常松散，是类似json的bson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。
• Mongo最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引
  

2. 业务应用场景

传统的关系型数据库(如MySQL)，在数据操作的三高需求以及应对Web2.0的网站需求面前，显得力不从心，而 MongoDB可应对“三高“需求

• High performance：对数据库高并发读写的需求

• Huge Storage：对海量数据的高效率存储和访问的需求

• High Scalability && High Availability：对数据库的高可扩展性和高可用性的需求

具体应用场景：

• 社交场景，使用 MongoDB存储存储用户信息，以及用户发表的朋友圈信息，通过地理位置索引实现附近的人、地点等功能。
• 游戏场景，使用 MongoDB存储游戏用户信息，用户的装备、积分等直接以内嵌文档的形式存储，方便查询、高效率存储和访问。
• 物流场景，使用 MongoDB存储订单信息，订单状态在运送过程中会不断更新，以 MongoDB内嵌数组的形式来存储，一次查询就能将订单所有的变更读取出来
• 物联网场景，使用 MongoDB存储所有接入的智能设备信息，以及设备汇报的日志信息，并对这些信息进行多维度的分析。
  视频直播，使用 MongoDB存储用户信息、点赞互动信息等。

这些应用场景中，数据操作方面的共同特点是：

（1）数据量大

（2）写入操作频繁（读写都很频繁）

（3）价值较低的数据，对事务性要求不高

对于这样的数据，我们更适合使用 MongoDB来实现数据的存储。

3. 什么时候选择MongoDB

• 应用不需要事务及复杂join支持

• 新应用，需求会变，数据模型无法确定，想快速迭代开发

• 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

相对MySQL，在以上以用场景可以以更低的成本解决问题（包括学习、开发、运维等成本）

4. 体系机构

5. 数据类型

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

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Bin Data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

BSON数据类型参考列表：

提示：
shell默认使用64位浮点型数值。{“x”:3.14或{“x”:3}。对于整型值，可以使用NumberInt（4字节符号整数）或 NumberLong（8字节符号整数），{“x”:NumberInt(“3” ){“x”:NumberLong(“3”)}

6. 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（ rocks）、 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，MoηgoDB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支持丰富的査询语言，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

二、Windows安装&启动&连接

1. 下载压缩包

下载地址：https://www.mongodb.com/try/download/community

这里以zip的格式进行下载

附加：mongodb的命名格式: x.y.z

- y为奇数表示当前版本为开发版,如:1.5.2、4.1.13
- y为偶数表示当前版本为稳定版,如:1.6.3、4.0.10
- z为修正版本号,越大越好
1
2
3

2. 解压

下载完成后得到压缩包，解压；其中的bin目录就存放着mongodb相关的命令

3. 安装服务

首先要在安装目录里创建两个目录：

• 数据目录：data
• 日志目录：logs
  

然后以管理员模式，切换到安装目录下的bin目录运行以下格式命令来指定mongdb的数据及日志目录

mongod --install --dbpath 数据目录 --logpath 日志目录\日志名称 
1

注意整个文件的路径中不能包含中文，中文，中文！踩过坑！

具体的代码为如下所示：

mongod --install --dbpath D:\JAVA_Environment\MongoDB\mongodb-win32-x86_64-windows-4.4.2\data --logpath D:\JAVA_Environment\MongoDB\mongodb-win32-x86_64-windows-4.4.2\logs\mongodb.log
1

没有任何报错和提示，则代表MongoDB服务创建成功

我们可以进行验证，win+r输入services.msc

看到MongoDB服务即成功

补充一下：如果想要删除MongoDB服务的话

SC DELETE MongoDB
1

4. 启动服务

输入以下命令启动服务

net start mongodb
1

输入http://localhost:27017/如果看到以下内容,代表启动成功

5. shell连接登录&退出

输入以下命令进行登录与退出

#登录
mongo
mongo --host=localhost --port=27017

#退出
exit	
1
2
3
4
5
6

相关语法：

mongod --install --dbpath 数据目录 --logpath 日志目录\日志名称	#创建服务
mongod --remove	    #卸载服务		
net start mongodb	#启动服务
net stop mongodb	#关闭服务
mongod #是处理MongoDB系统的主要进程。它处理数据请求，管理数据存储，和执行后台管理操作。当我们运行mongod命令意味着正在启动MongoDB进程,并且在后台运行。
1
2
3
4
5

6. Compass图形化连接登录

MongoDB的GUI。直观地浏览您的数据。在几秒钟内运行查询。借助完整的CRUD功能与您的数据进行交互。查看和优化您的查询性能。在Linux，Mac或Windows上可用。Compass使您能够做出更明智的索引，文档验证等决策。

下载地址：https://www.mongodb.com/try/download/compass

点击Download下载即可，下载完成后得到压缩包

解压，可以看到MongoDBCompass.exe

双击运行，直接Next，最后Get Stated，默认选项即可

然后直接点击CONNECT就会连接本地的数据库localhost:27017

可以看到所有的数据库及相关信息

三、Linux安装&启动&连接

环境：阿里云服务器Centos7

1. 下载压缩包

下载地址：https://www.mongodb.com/try/download/community

选择对应的系统版本（这里为Centos7），以tgz的格式进行下载

2. 上传到服务器&解压

将下载得到的压缩包上传到服务器，这里使用xftp工具进行上传

然后解压

tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.4.gz
1

然后将解压后的文件移至usr/local/mongodb目录下，这是我们一般存放文件的位置

mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.4 /usr/local/mongodb
1

3. 创建数据/日志存放目录

mkdir -p /u