MongoDB学习

　　1 下载安装

安装MongoDB非常的简单，仅需下载压缩包解压运行命令即可，
下载地址：http://www.mongodb.org/downloads，本文为windows平台，

MongoDB运行命令：>bin/mongod。

提示：首先要创建存储数据的文件夹，MongoDB 默认存储数据目录为 /data/db/ (或者 c:/data/db)，当然你也可以修改成不同目录，只需要指定 --dbpath 参数，eg：

>bin/mongod --dbpath=d:/mgdata/db　　
　　2 建库建表
　　
　　MongoDB创建数据库,MongoDB创建数据库,MongoDB创建数据库,MongoDB创建数据库
　　MongoDB创建数据库完全可以使用use
　　如下:
　　use mydb;
　　这样就创建了一个数据库。
　　这一步很重要如果什么都不操作离开的话 这个库就会被系统删除。
　　验证-------------------------------
　　然后使用插入语句：
　　db.usr.insert({'name':'tompig'});
　　db.usr.insert({'name':'tompig1','id':1});
　　在使用下列命令查看
　　show collections;  ---查看‘表’
　　> show collections;
system.indexes
usr
　　show dbs 查看库。
　　> show dbs;
local   (empty)
test    0.078125GB
　　
　　查询记录
　　> db.usr.find();
{ "_id" : ObjectId("4f459f01bb327e6587380b58"), "name" : "lein" }
{ "_id" : ObjectId("4f45a14dbb327e6587380b59"), "name" : "leinchu", "id" : 2 }
>
　　
> db.usr.find();{ "_id" : ObjectId("4f459f01bb327e6587380b58"), "name" : "lein" }{ "_id" : ObjectId("4f45a14dbb327e6587380b59"), "name" : "leinchu", "id" : 2 }> db.usr.insert({'name':'leinchu','id':2});> db.usr.insert({'name':'leinchu1','id':3});> db.usr.find({'id':2});{ "_id" : ObjectId("4f45a14dbb327e6587380b59"), "name" : "leinchu", "id" : 2 }{ "_id" : ObjectId("4f45a870bb327e6587380b5a"), "name" : "leinchu", "id" : 2 }> db.usr.find({'id':'2'});>　　
　　打开游览器输入URL “http://localhost:27017/”，如果出现下面的页面则说明已正常启动：
　　
　　

You are trying to access MongoDB on the native driver port. For http diagnostic access, add 1000 to the port number

　　
　　http://localhost:28017/

　　
　　3 优点和特性
　　使用JSON风格语法，易于掌握和理解：MongoDB使用JSON的变种BSON作为内部存储的格式和语法。针对MongoDB的操作都使用JSON风格语法，客户端提交或接收的数据都使用JSON形式来展现。相对于SQL来说，更加直观，容易理解和掌握。
　　Schema-less，支持嵌入子文档：MongoDB是一个Schema-free的文档数据库。一个数据库可以有多个Collection，每个Collection是Documents的集合。Collection和Document和传统数据库的Table和Row并不对等。无需事先定义Collection，随时可以创建。
　　作品和评论可以设计为一个collection，评论作为子文档内嵌在art的comments属性中，评论的回复则作为comment子文档的子文档内嵌于replies属性。按照这种设计模式，只需要按照作品id检索一次，即可获得所有相关的信息了。在MongoDB中，不强调一定对数据进行Normalize ，很多场合都建议De-normalize，开发人员可以扔掉传统关系数据库各种范式的限制，不需要把所有的实体都映射为一个Collection，只需定义最顶级的class。MongoDB的文档模型可以让我们很轻松就能将自己的Object映射到collection中实现存储。
　　
　　Collection中可以包含具有不同schema的文档记录。 这意味着，你上一条记录中的文档有3个属性，而下一条记录的文档可以有10个属性，属性的类型既可以是基本的数据类型（如数字、字符串、日期等），也可以是数组或者散列，甚至还可以是一个子文档（embed document）。这样，可以实现逆规范化（denormalizing）的数据模型，提高查询的速度。
　　
　　CRUD更加简单，支持in-place update：只要定义一个数组，然后传递给MongoDB的insert/update方法就可自动插入或更新；对于更新模式，MongoDB支持一个upsert选项，即：“如果记录存在那么更新，否则插入”。MongoDB的update方法还支持Modifier，通过Modifier可实现在服务端即时更新，省去客户端和服务端的通讯。这些modifer可以让MongoDB具有和Redis、Memcached等KV类似的功能：较之MySQL，MonoDB更加简单快速。Modifier也是MongoDB可以作为对用户行为跟踪的容器。在实际中使用Modifier来将用户的交互行为快速保存到MongoDB中以便后期进行统计分析和个性化定制。
　　
　　所有的属性类型都支持索引，甚至数组：这可以让某些任务实现起来非常的轻松。在MongoDB中，“_id”属性是主键，默认MongoDB会对_id创建一个唯一索引。
　　
　　服务端脚本和Map/Reduce：MongoDB允许在服务端执行脚本，可以用Javascript编写某个函数，直接在服务端执行，也可以把函数的定义存储在服务端，下次直接调用即可。MongoDB不支持事务级别的锁定，对于某些需要自定义的“原子性”操作，可以使用Server side脚本来实现，此时整个MongoDB处于锁定状态。Map/Reduce也是MongoDB中比较吸引人的特性。Map/Reduce可以对大数据量的表进行统计、分类、合并的工作，完成原先SQL的GroupBy等聚合函数的功能。并且Mapper和Reducer的定义都是用Javascript来定义服务端脚本。
　　性能高效，速度快： MongoDB使用c++/boost编写，在多数场合，其查询速度对比MySQL要快的多，对于CPU占用非常小。部署也很简单，对大多数系统，只需下载后二进制包解压就可以直接运行，几乎是零配置。
　　支持多种复制模式： MongoDB支持不同的服务器间进行复制，包括双机互备的容错方案。
　　Master-Slave是最常见的。通过Master-Slave可以实现数据的备份。在我们的实践中，我们使用的是Master-Slave模式，Slave只用于后备，实际的读写都是从Master节点执行。
　　Replica Pairs/Replica Sets允许2个MongoDB相互监听，实现双机互备的容错。
　　MongoDB只能支持有限的双主模式（Master-Master），实际可用性不强，可忽略
　　
　　内置GridFS，支持大容量的存储：这个特点是最吸引我眼球的，也是让我放弃其他NoSQL的一个原因。GridFS具体实现其实很简单，本质仍然是将文件分块后存储到files.file和files.chunk 2个collection中，在各个主流的driver实现中，都封装了对于GridFS的操作。由于GridFS自身也是一个Collection，你可以直接对文件的属性进行定义和管理，通过这些属性就可以快速找到所需要的文件，轻松管理海量的文件，无需费神如何hash才能避免文件系统检索性能问题， 结合下面的Auto-sharding，GridFS的扩展能力是足够我们使用了。在实践中，我们用MongoDB的GridFs存储图片和各种尺寸的缩略图。
　　
　　内置Sharding，提供基于Range的Auto Sharding机制：一个collection可按照记录的范围，分成若干个段，切分到不同的Shard上。Shards可以和复制结合，配合Replica sets能够实现Sharding+fail-over，不同的Shard之间可以负载均衡。查询是对客户端是透明的。客户端执行查询，统计，MapReduce等操作，这些会被MongoDB自动路由到后端的数据节点。这让我们关注于自己的业务，适当的时候可以无痛的升级。MongoDB的Sharding设计能力最大可支持约20petabytes，足以支撑一般应用。
　　第三方支持丰富： MongoDB社区非常活跃，很多开发框架都迅速提供了对MongDB的支持。不少知名大公司和网站也在生产环境中使用MongoDB，越来越多的创新型企业转而使用MongoDB作为和Django，RoR来搭配的技术方案。
　　
　　实施MonoDB的过程是令人愉快的。我们对自己的PHP开发框架进行了修改以适应MongoDB。在PHP中，对MongoDB的查询、更新都是围绕Array进行的，实现代码变得很简洁。由于无需建表，MonoDB运行测试单元所需要的时间大大缩短，对于TDD敏捷开发的效率也提高了。当然，由于MongoDB的文档模型和关系数据库有很大不同，在实践中也有很多的困惑，幸运的是，MongoDB开源社区给了我们很大帮助。最终，我们使用了2周就完成了从MySQL到MongoDB的代码移植比预期的开发时间大大缩短。从我们的测试结果看也是非常惊人，数据量约2千万，数据库300G的情况下，读写2000rps，CPU等系统消耗是相当的低（我们的数据量还偏小，目前陆续有些公司也展示了他们的经典案例：MongoDB存储的数据量已超过50亿，>1.5TB）。目前，我们将MongoDB和其他服务共同部署在一起，大大节约了资源。
　　一些小提示
　　切实领会MongoDB的Document模型，从实际出发，扔掉关系数据库的范式思维定义，重新设计类；在服务端运行的JavaScript代码避免使用遍历记录这种耗时的操作，相反要用Map/Reduce来完成这种表数据的处理；属性的类型插入和查询时应该保持一致。若插入时是字符串“1”，则查询时用数字1是不匹配的；优化MongoDB的性能可以从磁盘速度和内存着手；MongoDB对每个Document的限制是最大不超过4MB；在符合上述条件下多启用EmbedDocument, 避免使用DatabaseReference；内部缓存可以避免N+1次查询问题（MongoDB不支持joins）。
　　
　　
　　用Capped Collection解决需要高速写入的场合，如实时日志；大数据量情况下，新建同步时要调高oplogSize的大小，并且自己预先生成数据文件，避免出现客户端超时；Collection＋Index合计数量默认不能超过24000；当前版本（ use foo
switched to db foo
> db.addUser("user1","pwd1")
{
        "user" : "user1",
        "readOnly" : false,
        "pwd" : "35263c100eea1512cf3c3ed83789d5e4"
}[/td][/tr][/table]　　在admin中创建用户名为root密码为pwd2的用户，如下：

> use admin switched to db admin > db.addUser("root", "pwd2") {         "_id" : ObjectId("4f8a87bce495a88dad4613ad"),         "user" : "root",         "readOnly" : false,         "pwd" : "20919e9a557a9687c8016e314f07df42" } > db.auth("root", "pwd2") 1 >

　　
　　在admin库建立的用户对所有库有权限，而在指定库的就只能在指定库有权限
　　
　　(1)、mongoexport导出工具
　　MongoDB提供了mongoexport工具，可以把一个collection导出成json格式或csv格式的文件。可以指定导出哪些数据项，也可以根据给定的条件导出数据。工具帮助信息如下：
　　

[iyunv@localhost bin]# ./mongoexport --help options:   --help                  produce help message   -v [ --verbose ]        be more verbose (include multiple times for more                             verbosity e.g. -vvvvv)   -h [ --host ] arg       mongo host to connect to ( /s1,s2 for sets)   --port arg              server port. Can also use --host hostname:port   --ipv6                  enable IPv6 support (disabled by default)   -u [ --username ] arg   username   -p [ --password ] arg   password   --dbpath arg            directly access mongod database files in the given                             path, instead of connecting to a mongod  server -                             needs to lock the data directory, so cannot be used                             if a mongod is currently accessing the same path   --directoryperdb        if dbpath specified, each db is in a separate                             directory   -d [ --db ] arg         database to use   -c [ --collection ] arg collection to use (some commands)   -f [ --fields ] arg     comma separated list of field names e.g. -f name,age   --fieldFile arg         file with fields names - 1 per line   -q [ --query ] arg      query filter, as a JSON string   --csv                   export to csv instead of json   -o [ --out ] arg        output file; if not specified, stdout is used   --jsonArray             output to a json array rather than one object per                             line [iyunv@localhost bin]#

　　
　　下面我们将以一个实际的例子说明，此工具的用法：
　　将foo库中的表t1导出成json格式：
　　

[iyunv@localhost bin]# ./mongoexport -d foo -c t1 -o /data/t1.json connected to: 127.0.0.1 exported 1 records [iyunv@localhost bin]#

　　
　　导出成功后我们看一下/data/t1.json文件的样式，是否是我们所希望的：
　　

[iyunv@localhost data]# more t1.json { "_id" : { "$oid" : "4f927e2385b7a6814a0540a0" }, "age" : 2 } [iyunv@localhost data]#

　　
　　通过以上说明导出成功，但有一个问题，要是异构数据库的迁移怎么办呢?例如我们要将MongoDB的数据导入到MySQL该怎么办呢?MongoDB提供了一种csv的导出格式，就可以解决异构数据库迁移的问题了. 下面将foo库的t2表的age和name列导出, 具体如下：
　　

[iyunv@localhost bin]# ./mongoexport -d foo -c t2 --csv -f age,name -o /data/t2.csv connected to: 127.0.0.1 exported 1 records [iyunv@localhost bin]#

　　
　　查看/data/t2.csv的导出结果：
　　

[iyunv@localhost data]# more t2.csv age,name 1,"wwl" [iyunv@localhost data]#

　　
　　可以看出MongoDB为我们提供了一个强在的数据导出工具。
　　(2)、mongoimport导入工具
　　MongoDB提供了mongoimport工具，可以把一个特定格式文件中的内容导入到某张collection中。工具帮助信息如下：
　　

[iyunv@localhost bin]# ./mongoimport --help options:   --help                  produce help message   -v [ --verbose ]        be more verbose (include multiple times for more                             verbosity e.g. -vvvvv)   -h [ --host ] arg       mongo host to connect to ( /s1,s2 for sets)   --port arg              server port. Can also use --host hostname:port   --ipv6                  enable IPv6 support (disabled by default)   -u [ --username ] arg   username   -p [ --password ] arg   password   --dbpath arg            directly access mongod database files in the given                             path, instead of connecting to a mongod  server -                             needs to lock the data directory, so cannot be used                             if a mongod is currently accessing the same path   --directoryperdb        if dbpath specified, each db is in a separate                             directory   -d [ --db ] arg         database to use   -c [ --collection ] arg collection to use (some commands)   -f [ --fields ] arg     comma separated list of field names e.g. -f name,age   --fieldFile arg         file with fields names - 1 per line   --ignoreBlanks          if given, empty fields in csv and tsv will be ignored   --type arg              type of file to import.  default: json (json,csv,tsv)   --file arg              file to import from; if not specified stdin is used   --drop                  drop collection first     --headerline            CSV,TSV only - use first line as headers   --upsert                insert or update objects that already exist   --upsertFields arg      comma-separated fields for the query part of the                             upsert. You should make sure this is indexed   --stopOnError           stop importing at first error rather than continuing   --jsonArray             load a json array, not one item per line. Currently                             limited to 4MB.

　　
　　下面我们将以一人实际的例子说明，此工具的用法：
　　先看一下foo库中的t1表数据：

> db.t1.find(); { "_id" : ObjectId("4f937a56450beadc560feaa9"), "age" : 5 } >

　　
　　t1其中有一条age=5的记录, 我们再看一下json文件中的数据是什么样子的：
　　

[iyunv@localhost data]# more t1.json { "_id" : { "$oid" : "4f937a56450beadc560feaa7" }, "age" : 8 }  　   [iyunv@localhost data]#

　　
　　可以看到t1.json文件中有一条age=8的数据，下面我们将用mongoimport工具将json文件中的记录导入到t1表中：
　　

[iyunv@localhost bin]# ./mongoimport -d foo -c t1 /data/t1.json 　　   connected to: 127.0.0.1   　　 imported 1 objects

　　工具返回信息说明向表中插入了一条记录. 我们进库里实际验证一下：

[iyunv@localhost bin]# ./mongo MongoDB shell version: 1.8.1 connecting to: test > use foo switched to db foo > db.t1.find(); { "_id" : ObjectId("4f937a56450beadc560feaa9"), "age" : 5 } { "_id" : ObjectId("4f937a56450beadc560feaa7"), "age" : 8 } >

　　结果跟我们期待的是一样的，数据成功插入到表中。
　　MongoDB备份和恢复
　　MongoDB提供了两个命令来备份(mongodump )和恢复(mongorestore )数据库。