一、MongoDB介绍

1.1 什么是MongoDB

        MongoDB是一个文档数据库(以JSON为数据模型)，由C++语言编写，旨在为WEB应用提供可扩展的高性能存储解决方案。

        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，数据格式是BSON，一种类似JSON的二进制形式的存储格式，简称Binary JSON，和JSON一样支持内嵌的文档对象和数组对象，因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongo最大的特点是他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表单查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。原则上Oracle和Mysql能做的事情，MongoDB都能做（包括ACID事务）。

        MongoDB在数据库总排名第5，仅次于Oracle、MySQL等RDBMS，在NoSQL数据库排名首位。从诞生以来，其项目应用广度、社区活跃指数持续上升。

1.2 MongoDB vs 关系型数据库 

         MongoDB概念与关系型数据库（RDBMS）非常类似：

        尽管这些概念大多与SQL标准定义类似，但MongoDB与传统RDBMS仍然存在不少差异，包括：

 1.3 MongoDB技术优势

        MongoDB基于灵活的JSON文档模型，非常适合敏捷式的快速开发。与此同时，其与生俱来的高可用、高水平扩展能力使得它在处理海量、高并发的数据应用时颇具优势。

         简单直观：从错综复杂的关系模型到一目了然的对象模型：

         快速：最简单快速的开发方式

         灵活：快速响应业务变化

         原生的高可用：

         横向扩展能力

1.4 MongoDB应用场景

         从目前阿里云 MongoDB 云数据库上的用户看，MongoDB 的应用已经渗透到各个领域：

1.4.1  如何判断当前业务是否适合使用MongoDB

         没有某个业务场景必须要使用MongoDB才能解决，但使用MongoDB通常能让你以更低的成本解决问题。如果你不清楚当前业务是否适合使用MongoDB,可以通过做几道选择题来辅助决策。

        只要有一项需求满足就可以考虑使用MongoDB，匹配越多，选择MongoDB越合适。

二、MongoDB环境搭建 

2.1 linux安装MongoDB

        环境准备：

• linux系统： centos7
• 安装MongoDB社区版

#如何查看linux版本
[root@hadoop01 soft]# cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)

#下载MongoDB
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-6.0.5.tgz
tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-6.0.5.tgz


#创建dbpath和logpath
mkdir -p /mongodb/data /mongodb/log  
#进入mongodb目录，启动mongodb服务
bin/mongod --port=27017 --dbpath=/mongodb/data --logpath=/mongodb/log/mongodb.log \
--bind_ip=0.0.0.0 --fork

--dbpath :指定数据文件存放目录

--logpath :指定日志文件，注意是指定文件不是目录

--logappend :使用追加的方式记录日志

--port:指定端口，默认为27017

--bind_ip:默认只监听localhost网卡

--fork: 后台启动

--auth: 开启认证模式

         添加环境变量：修改/etc/profile，添加环境变量,方便执行MongoDB命令，然后执行source /etc/profile 重新加载环境变量

export MONGODB_HOME=/usr/local/soft/mongodb
PATH=$PATH:$MONGODB_HOME/bin  

         利用配置文件启动服务：编辑/mongodb/conf/mongo.conf文件，内容如下：

systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/log/mongod.log # log path
  logAppend: true
storage:
  dbPath: /mongodb/data # data directory
  engine: wiredTiger  #存储引擎
  journal:            #是否启用journal日志
    enabled: true
net:
  bindIp: 0.0.0.0
  port: 27017 # port
processManagement:
  fork: true

         注意：一定要yaml格式：

mongod -f /mongodb/conf/mongo.conf

2.2 关闭MongoDB 服务 

mongod --port=27017 --dbpath=/mongodb/data --shutdown 

        关闭：方式一 

        关闭方式二： 进入mongosh

use admin
# 关闭MongoDB server 服务
db.shutdownServer()

 2.3 mongosh使用

        mongosh是MongoDB的交互式JavaScript Shell界面，它为系统管理员提供了强大的界面，并为开发人员提供了直接测试数据库查询和操作的方法。

注意：MongoDB 6.0 移除了mongo，使用mongosh

mongosh下载地址：MongoDB Shell Download | MongoDB

#centos7 安装mongosh
wget https://downloads.mongodb.com/compass/mongodb-mongosh-1.8.0.x86_64.rpm
yum install -y mongodb-mongosh-1.8.0.x86_64.rpm

# 连接mongodb server端
mongosh --host=192.168.65.206 --port=27017 
mongosh 192.168.65.206:27017
# 指定uri方式连接
mongosh mongodb://192.168.65.206:27017/test

--port:指定端口，默认为27017

--host:连接的主机地址，默认127.0.0.1

2.4 mongosh常用命令

        数据库操作;

#查看所有库
show dbs
# 切换到指定数据库，不存在则创建
use test
# 删除当前数据库  
db.dropDatabase()

        集合操作：

#查看集合
show collections
#创建集合
db.createCollection("emp")
#删除集合
db.emp.drop()

         创建集合语法：

db.createCollection(name, options)

        options参数：

三、MongoDB文档操作

         SQL to MongoDB Mapping Chart ：SQL to MongoDB Mapping Chart - MongoDB Manual v8.0

3.1 插入文档 

         MongoDB提供了以下方法将文档插入到集合中:

3.1.1 新增单个文档 

db.collection.insertOne(
   <document>,
   {
      writeConcern: <document>
   }
)


db.emps.insertOne(
   { name: "fox", age: 35},
   {
      writeConcern: { w: "majority", j: true, wtimeout: 5000 }
   }
)

        writeConcern 是 MongoDB 中用来控制写入确认的选项。以下是 writeConcern 参数的一些常见选项：

3.1.2 批量新增文档 

db.collection.insertMany(
   [ <document 1> , <document 2>, ... ],
   {
      writeConcern: <document>,
      ordered: <boolean>      
   }
)

db.collection.find(query, projection)

         如果查询返回的条目数量较多，mongosh则会自动实现分批显示。默认情况下每次只显示20条，可以输入it命令读取下一批。

3.2.1 查询集合中的第一个文档

         语法格式如下：

db.collection.findOne(query, projection)

        如果你需要以易读的方式来读取数据，可以使用pretty)方法，语法格式如下: 

db.collection.find().pretty()

3.2.2 条件查询

        查询条件对照表：

         查询逻辑对照表：

         查询逻辑运算符：

#查询带有nosql标签的book文档：
db.books.find({tag:"nosql"})
#按照id查询单个book文档：
db.books.find({_id:ObjectId("61caa09ee0782536660494d9")})
#查询分类为“travel”、收藏数超过60个的book文档：
db.books.find({type:"travel",favCount:{$gt:60}})

         更新操作符：

3.4 删除文档

         官方推荐使用 deleteOne() 和 deleteMany() 方法删除文档，语法格式如下：

db.books.deleteOne ({ type:"novel" })  //删除 type等于novel 的一个文档
db.books.deleteMany ({})  //删除集合下全部文档
db.books.deleteMany ({ type:"novel" })  //删除 type等于 novel 的全部文档

         注意：remove、deleteMany命令需要对查询范围内的文档逐个删除，如果希望删除整个集合，则使用drop命令会更加高效

 四、MongoDB数据类型详解

4.1 BSON协议与数据类型 

         JSON是当今非常通用的一种跨语言Web数据交互格式，属于ECMAScript标准规范的一个子集。JSON（JavaScript Object Notation, JS对象简谱）即JavaScript对象表示法，它是JavaScript对象的一种文本表现形式。

        JSON是当今非常通用的一种跨语言Web数据交互格式，属于ECMAScript标准规范的一个子集。JSON（JavaScript Object Notation, JS对象简谱）即JavaScript对象表示法，它是JavaScript对象的一种文本表现形式。

        JSON只定义了6种数据类型：

4.2 BSON的数据类型 

         MongoDB中，一个BSON文档最大大小为16M，文档嵌套的级别不超过100：BSON Types - MongoDB Manual v6.0

4.3 ObjectId生成器

        MongoDB集合中所有的文档都有一个唯一的_id字段，作为集合的主键。在默认情况下，_id字段使用ObjectId类型，采用16进制编码形式，共12个字节。

        为了避免文档的_id字段出现重复，ObjectId被定义为3个部分：