Num01-->MongoDB简介

1、MongoDB 是一个基于分布式文件存储的NoSQL数据库

2、由C++语言编写，运行稳定，性能高

3、旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案

Num02-->MongoDB特点

1、模式自由 :可以把不同结构的文档存储在同一个数据库里

2、面向集合的存储：适合存储 JSON风格文件的形式

3、完整的索引支持：对任何属性可索引

4、复制和高可用性：支持服务器之间的数据复制，支持主-从模式及服务器之间的相互复制。复制的主要目的是提供冗余及自动故障转移

5、自动分片：支持云级别的伸缩性：自动分片功能支持水平的数据库集群，可动态添加额外的机器

6、丰富的查询：支持丰富的查询表达方式，查询指令使用JSON形式的标记，可轻易查询文档中的内嵌的对象及数组

7、快速更新：查询优化器会分析查询表达式，并生成一个高效的查询计划
高效的传统存储方式：支持二进制数据及大型对象（如照片或图片）

Num03-->MongoDB与SQL区别

这里写图片描述

MongoDB三元素

三元素：数据库，集合，文档

1、数据库：是一个集合的物理容器，一个数据库中可以包含多个文档
一个服务器通常有多个数据库

2、集合：类似于关系数据库中的表。存储多个文档，结构不固定，如可以存储如下文档在一个集合中
{'name':'xiaoke','gender':'男'}
{'name':'lili','age':18}
{'book':'zhangsan,'address':'北京'}


3、文档：类似于关系数据库中的行。就是一个对象，由键值对构成，是json的扩展Bson形式
{'name':'xiaoke','gender':'男'}

Num04-->MongoDB数据库命令

1、连接成功后，默认使用test数据库
查看当前数据库名称
db

2、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

3、切换数据库，如果数据库不存在也并不创建，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

4、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()

Num05-->MongoDB集合命令

创建语法如下：
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
可以不手动创建集合，向不存在的集合中第一次加入数据时，集合会被创建出来
db.createCollection(name, options)

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

删除命令
db.集合名称.drop()

Num06-->MongoDB文档命令

Test01-->MongoDB的数据类型

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，表示从1970-1-1到现在的总秒数
Date：     存储当前日期或时间的UNIX时间格式

创建日期语句如下

注意：参数的格式为YYYY-MM-DD
new Date('2015-11-11')
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个字节为机器ID
接下来的2个字节为MongoDB的服务进程id
最后3个字节为简单的增量值

Test02-->MongoDB的数据CRDU总结

1、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会为文档分配一个唯一的ObjectId
例1
db.stu.insert({name:'gj',gender:1})
例2
s1={_id:'2015111',name:'hr'}
s1.gender=0
db.stu.insert(s1)

2、更新语法：
-------

db.集合名称.update(
   <query>,
   <update>,
   {multi: <boolean>}
)
参数query:查询条件，类似sql语句update中where部分
参数update:更新操作符，类似sql语句update中set部分
参数multi:可选，默认是false，表示只更新找到的第一条记录，
值为true表示把满足条件的文档全部更新
例1：全文档更新
db.stu.update({name:'hr'},{name:'mnc'})
例2：指定属性更新，通过操作符$set
db.stu.insert({name:'hr',gender:0})
db.stu.update({name:'hr'},{$set:{name:'hys'}})
例3：修改多条匹配到的数据
db.stu.update({},{$set:{gender:0}},{multi:true})

3、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
例1
db.stu.save({_id:'20160102','name':'yk',gender:1})
例2
db.stu.save({_id:'20160102','name':'wyk'})

4、删除语法：
-------

db.集合名称.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>
   }
)
参数query:可选，删除的文档的条件
参数justOne:可选，如果设为true或1，则只删除一条，默认false，表示删除多条
例1：只删除匹配到的第一条
db.stu.remove({gender:0},{justOne:true})
例2：全部删除
db.stu.remove({})

Num07-->MongoDB数据查询

1、基本查询：
-------

方法find()：查询
db.集合名称.find({条件文档})
方法findOne()：查询，只返回第一个
db.集合名称.findOne({条件文档})
方法pretty()：将结果格式化
db.集合名称.find({条件文档}).pretty()

2、比较运算符：
--------

等于，默认是等于判断，没有运算符
小于$lt
小于或等于$lte
大于$gt
大于或等于$gte
不等于$ne
例1：查询名称等于'zhangsan'的学生
db.stu.find({name:'zhangsan'})
例2：查询年龄大于或等于18的学生
db.stu.find({age:{$gte:18}})

3、逻辑运算符：
--------

查询时可以有多个条件，多个条件之间需要通过逻辑运算符连接
逻辑与：默认是逻辑与的关系
例1：查询年龄大于或等于18，并且性别为true的学生
db.stu.find({age:{$gte:18},gender:true})

逻辑或：使用$or，值为数组，数组中每个元素为json
例2：查询年龄大于18，或性别为false的学生
db.stu.find({$or:[{age:{$gt:18}},{gender:false}]})

and和or一起使用
例3：查询年龄大于18或性别为true的学生，并且学生的姓名为gj
db.stu.find({$or:[{age:{$gte:18}},{gender:true}],name:'gj'})

4、范围运算符：
--------

使用"$in"，"$nin" 判断是否在某个范围内
例1：查询年龄为18、28的学生
db.stu.find({age:{$in:[18,28]}})

5、支持正则表达式：
----------

mongodb提供的终端shell，同时也是一个js的执行器，可以编写js的代码和函数
使用//或$regex编写正则表达式
例1：查询姓黄的学生
db.stu.find({name:/^黄/})
db.stu.find({name:{$regex:'^黄'}}})

6、自定义查询：
--------

使用$where后面写一个函数（js函数），返回满足条件的数据
例1：查询年龄大于30的学生
db.stu.find({$where:function(){return this.age>30;}})

Num08-->MongoDB中limit与skip

limit
-----

方法limit()：用于读取指定数量的文档
语法：
db.集合名称.find().limit(NUMBER)
参数NUMBER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)

skip
----

方法skip()：用于跳过指定数量的文档
语法：
db.集合名称.find().skip(NUMBER)
参数NUMBER表示跳过的记录条数，默认值为0
例1：查询从第3条开始的学生信息
db.stu.find().skip(2)


方法limit()和skip()可以一起使用，不分先后顺序
-----------------------------

创建数据集
for(i=0;i<15;i++){db.t1.insert({_id:i})}

查询第5至8条数据
db.stu.find().limit(4).skip(5)
或
db.stu.find().skip(5).limit(4)

Num09-->MongoDB投影

定义：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
语法：
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,...})

对于需要显示的字段，设置为1即可，不设置即为不显示
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})

Num10-->MongoDB排序

定义：方法sort()，用于对结果集进行排序
语法
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})

Num11-->MongoDB统计个数

定义：方法count()用于统计结果集中文档条数
语法
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:true}).count()
例2：统计年龄大于20的男生人数
db.stu.count({age:{$gt:20},gender:true})

Num12-->MongoDB消除重复

方法distinct()对数据进行去重
语法
db.集合名称.distinct('去重字段',{条件})

例:查找年龄大于18的学生，来自哪些省份
db.stu.distinct('hometown',{age:{$gt:18}})

Num13-->MongoDB聚合 aggregate

定义
--
聚合(aggregate)主要用于计算数据，类似sql中的sum()、avg()
语法：
db.集合名称.aggregate([{管道:{表达式}}])

管道
--
管道在Unix和Linux中一般用于将当前命令的输出结果作为下一个命令的输入
ps ajx | grep mongo
在mongodb中，管道具有同样的作用，文档处理完毕后，通过管道进行下一次处理

常用管道
----

$group：将集合中的文档分组，可用于统计结果
$match：过滤数据，只输出符合条件的文档
$project：修改输入文档的结构，如重命名、增加、删除字段、创建计算结果
$sort：将输入文档排序后输出
$limit：限制聚合管道返回的文档数
$skip：跳过指定数量的文档，并返回余下的文档
$unwind：将数组类型的字段进行拆分

表达式
---

处理输入文档并输出
语法
表达式:'$列名'

常用表达式
$sum：   计算总和，$sum:1同count表示计数
$avg：   计算平均值
$min：   获取最小值
$max：   获取最大值
$push：  在结果文档中插入值到一个数组中
$first： 根据资源文档的排序获取第一个文档数据
$last：  根据资源文档的排序获取最后一个文档数据

Test-->unwind的深入理解

将文档中的某一个数组类型字段拆分成多条，每条包含数组中的一个值

语法1
---

对某字段值进行拆分
db.集合名称.aggregate([{$unwind:'$字段名称'}])
构造数据
db.t2.insert({_id:1,item:'t-shirt',size:['S','M','L']})
查询
db.t2.aggregate([{$unwind:'$size'}])

语法2
---

对某字段值进行拆分
处理空数组、非数组、无字段、null情况
属性preserveNullAndEmptyArrays值为false表示丢弃属性值为空的文档
属性preserveNullAndEmptyArrays值为true表示保留属性值为空的文档
db.inventory.aggregate([{
    $unwind:{
        path:'$字段名称',
        preserveNullAndEmptyArrays:<boolean>#防止数据丢失
    }
}])
构造数据
db.t3.insert([
{ "_id" : 1, "item" : "a", "size": [ "S", "M", "L"] },
{ "_id" : 2, "item" : "b", "size" : [ ] },
{ "_id" : 3, "item" : "c", "size": "M" },
{ "_id" : 4, "item" : "d" },
{ "_id" : 5, "item" : "e", "size" : null }
])
使用语法1查询
db.t3.aggregate([{$unwind:'$size'}])
查看查询结果，发现对于空数组、无字段、null的文档，都被丢弃了
问：如何能不丢弃呢？
答：使用语法2查询
db.t3.aggregate([{$unwind:{path:'$size',preserveNullAndEmptyArrays:true}}])

Num14-->MongoDB索引

在mysql中已经学习了索引，并知道索引对于查询速度的提升
mongodb也支持索引，以提升查询速度

步骤一：创建大量数据
在命令行中执行如下代码，向集合中插入10万条文档
注意：不要在图形界面中执行，因为软件原因无法插入10万条数据就会中断执行
for(i=0;i<100000;i++){
    db.t1.insert({name:'test'+i,age:i})
}

步骤二：数据查找性能分析
查找姓名为'test10000'的文档
db.t1.find({name:'test10000'})
使用explain()命令进行查询性能分析
db.t1.find({name:'test10000'}).explain('executionStats')
其中的executionStats下的executionTimeMillis表示整体查询时间，单位是毫秒
性能分析结果如下图，由于机器的配置原因这个时间也会不同
索引前

这里写图片描述

步骤三：建立索引
创建索引
1表示升序，-1表示降序
db.集合.ensureIndex({属性:1})
如
db.t1.ensureIndex({name:1})

步骤四：对索引属性查询
执行上面的同样的查询，并进行查询性能分析
db.t1.find({name:'test10000'}).explain('executionStats')
性能分析结果如下图
索引后:

这里写图片描述

索引的命令
建立唯一索引，实现唯一约束的功能
db.t1.ensureIndex({"name":1},{"unique":true})
联合索引，对多个属性建立一个索引，按照find()出现的顺序
db.t1.ensureIndex({name:1,age:1})
查看文档所有索引
db.t1.getIndexes()
删除索引
db.t1.dropIndex('索引名称')

Num15-->MongoDB 备份与恢复

备份
--
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1
mongorestore -h 192.168.196.128:27017 -d test2 --dir ~/Desktop/test1bak/test1