MongoDB安裝及使用

mongodb由C＋＋寫就，其名字來自humongous這個單詞的中間部分，從名字可見其野心所在就是海量資料的處理。關於它的一個最簡潔描述為：scalable, high-performance, open source, schema-free, document-oriented database。MongoDB的主要目標是在鍵/值儲存方式（提供了高效能和高度伸縮性）以及傳統的RDBMS系統（豐富的功能）架起一座橋樑，集兩者的優勢於一身。

   

安裝及使用：

首先在Ubuntu上安裝MongoDB。

下載MongoDB, 現在最新的生產版本1.7.0

1.                   解壓檔案.

$ tar -xvf mongodb-linux-i686-1.4.3.tgz

2.                  為MongoDB建立資料目錄，預設情況下它將資料存放區在/data/db

$ sudo mkdir -p /data/db/

$ sudo chown `id -u` /data/db

3.                  啟動MongoDB服務.

$ cd mongodb-linux-i686-1.4.3/bin

$ ./mongod

4.                  開啟另一個終端，並確保你在MongoDB的bin目錄，輸入如下命令.

$ ./mongo

一些概念

一個mongod服務可以有建立多個資料庫，每個資料庫可以有多張表，這裡的表名叫collection，每個collection可以存放多個文檔（document），每個文檔都以BSON（binary json）的形式存放於硬碟中，因此可以儲存比較複雜的資料類型。它是以單文檔為單位儲存的，你可以任意給一個或一批文檔新增或刪除欄位，而不會對其它文檔造成影響，這就是所謂的schema-free，這也是文檔型資料庫最主要的優點。跟一般的key-value資料庫不一樣的是，它的value中儲存了結構資訊，所以你又可以像關係型資料庫那樣對某些域進行讀寫、統計等操作。Mongo最大的特點是他支援的查詢語言非常強大，其文法有點類似於物件導向的查詢語言，幾乎可以實作類別似關聯式資料庫單表查詢的絕大部分功能，而且還支援對資料建立索引。Mongo還可以解決海量資料的查詢效率，根據官方文檔，當資料量達到50GB以上資料時，Mongo資料庫訪問速度是MySQL10
倍以上。

BSON

BSON是Binary JSON 的簡稱，是一個JSON文檔對象的二進位編碼格式。BSON同JSON一樣支援往其它文檔對象和數組中再插入文檔對象和數組，同時擴充了JSON的資料類型。如：BSON有Date類型和BinDate類型。

BSON被比作二進位的交換格式，如同Protocol Buffers，但BSON比它更“schema-less”，非常好的靈活性但空間佔用稍微大一點。

BSON有以下三個特點：

1．  輕量級

2．  跨平台

3．  效率高

命名空間

MongoDB儲存BSON對象到collections,這一系列的資料庫名和collection名被稱為一個命名空間。如同：java.util.List;用來管理資料庫中的資料。

索引

mongodb可以對某個欄位建立索引，可以建立複合式索引、唯一索引，也可以刪除索引，建立索引就意味著增加空間開銷。預設情況下每個表都會有一個唯一索引：_id，如果插入資料時沒有指定_id，服務會自動產生一個_id，為了充分利用已有索引，減少空間開銷，最好是自己指定一個unique的key為_id，通常用對象的ID比較合適，比如商品的ID。

 

shell操作資料庫：

 

   1.  超級使用者相關：

         1. #進入資料庫admin

use admin

         2. #增加或修改使用者密碼

          db.addUser('name','pwd')

         3. #查看使用者列表

          db.system.users.find()

         4. #使用者認證

          db.auth('name','pwd')

         5. #刪除使用者

          db.removeUser('name')

         6. #查看所有使用者

          show users

         7. #查看所有資料庫

          show dbs

         8. #查看所有的collection

          show collections

         9. #查看各collection的狀態

          db.printCollectionStats()

        10. #查看主從複製狀態

          db.printReplicationInfo()

        11. #修複資料庫

          db.repairDatabase()

        12. #設定記錄profiling，0=off 1=slow 2=all

          db.setProfilingLevel(1)

        13. #查看profiling

          show profile

        14. #拷貝資料庫

          db.copyDatabase('mail_addr','mail_addr_tmp')

        15. #刪除collection

          db.mail_addr.drop()

        16. #刪除當前的資料庫

          db.dropDatabase()

       

   2. 增刪改

         1. #儲存嵌套的對象

db.foo.save({'name':'ysz','address':{'city':'beijing','post':100096},'phone':[138,139]})

 

         2. #儲存數組對象

db.user_addr.save({'Uid':'yushunzhi@sohu.com','Al':['test-1@sohu.com','test-2@sohu.com']})

 

         3. #根據query條件修改，如果不存在則插入，允許修改多條記錄

            db.foo.update({'yy':5},{'$set':{'xx':2}},upsert=true,multi=true)

         4. #刪除yy=5的記錄

            db.foo.remove({'yy':5})

         5. #刪除所有的記錄

            db.foo.remove()

 

   3. 索引

         1. #增加索引：1(ascending),-1(descending)

         2. db.foo.ensureIndex({firstname: 1, lastname: 1}, {unique: true});

         3. #索引子物件

         4. db.user_addr.ensureIndex({'Al.Em': 1})

         5. #查看索引資訊

         6. db.foo.getIndexes()

         7. db.foo.getIndexKeys()

         8. #根據索引名刪除索引

         9. db.user_addr.dropIndex('Al.Em_1')

 

   4. 查詢

         1. #尋找所有

        2. db.foo.find()

        3. #尋找一條記錄

        4. db.foo.findOne()

        5. #根據條件檢索10條記錄

        6. db.foo.find({'msg':'Hello 1'}).limit(10)

        7. #sort排序

        8. db.deliver_status.find({'From':'ixigua@sina.com'}).sort({'Dt',-1})

         9. db.deliver_status.find().sort({'Ct':-1}).limit(1)

        10. #count操作

        11. db.user_addr.count()

        12. #distinct操作,查詢指定列，去重複

        13. db.foo.distinct('msg')

        14. #”>=”操作

        15. db.foo.find({"timestamp": {"$gte" : 2}})

        16. #子物件的尋找

        17. db.foo.find({'address.city':'beijing'})

   5. 管理

         1. #查看collection資料的大小

         2. db.deliver_status.dataSize()

         3. #查看colleciont狀態

         4. db.deliver_status.stats()

         5. #查詢所有索引的大小

         6. db.deliver_status.totalIndexSize()

 

5.  advanced queries:進階查詢

條件操作符 
$gt : > 
$lt : < 
$gte: >= 
$lte: <= 
$ne : !=、<> 
$in : in 
$nin: not in 
$all: all 
$not: 反匹配(1.3.3及以上版本) 

查詢 name <> "bruce" and age >= 18 的資料 
db.users.find({name: {$ne: "bruce"}, age: {$gte: 18}}); 

查詢 creation_date > '2010-01-01' and creation_date <= '2010-12-31'
的資料 
db.users.find({creation_date:{$gt:new Date(2010,0,1), $lte:new Date(2010,11,31)}); 

查詢 age in (20,22,24,26) 的資料 
db.users.find({age: {$in: [20,22,24,26]}}); 

查詢 age模數10等於0
的資料 
db.users.find('this.age % 10 == 0'); 
或者 
db.users.find({age : {$mod : [10, 0]}}); 

匹配所有 
db.users.find({favorite_number : {$all : [6, 8]}}); 
可以查詢出{name: 'David', age: 26, favorite_number: [ 6, 8, 9 ] } 
可以不查詢出{name: 'David', age: 26, favorite_number: [ 6, 7, 9 ] } 

查詢不匹配name=B*帶頭的記錄 
db.users.find({name: {$not: /^B.*/}}); 
查詢 age模數10不等於0
的資料 
db.users.find({age : {$not: {$mod : [10, 0]}}}); 

#返回部分欄位 
選擇返回age和_id欄位(_id欄位總是會被返回) 
db.users.find({}, {age:1}); 
db.users.find({}, {age:3}); 
db.users.find({}, {age:true}); 
db.users.find({ name : "bruce" }, {age:1}); 
0為false, 非0為true 

選擇返回age、address和_id欄位 
db.users.find({ name : "bruce" }, {age:1, address:1}); 

排除返回age、address和_id欄位 
db.users.find({}, {age:0, address:false}); 
db.users.find({ name : "bruce" }, {age:0, address:false}); 

數組元素個數判斷 
對於{name: 'David', age: 26, favorite_number: [ 6, 7, 9 ] }記錄 
匹配db.users.find({favorite_number: {$size: 3}}); 
不匹配db.users.find({favorite_number: {$size: 2}}); 

$exists判斷欄位是否存在 
查詢所有存在name欄位的記錄 
db.users.find({name: {$exists: true}}); 
查詢所有不存在phone欄位的記錄 
db.users.find({phone: {$exists: false}}); 

$type判斷欄位類型 
查詢所有name欄位是字元類型的 
db.users.find({name: {$type: 2}}); 
查詢所有age欄位是整型的 
db.users.find({age: {$type: 16}}); 

對於字元欄位，可以使用Regex 
查詢以字母b或者B帶頭的所有記錄 
db.users.find({name: /^b.*/i}); 

$elemMatch(1.3.1及以上版本) 
為數組的欄位中匹配其中某個元素 

Javascript查詢和$where查詢 
查詢 age > 18 的記錄，以下查詢都一樣 
db.users.find({age: {$gt: 18}}); 
db.users.find({$where: "this.age > 18"}); 
db.users.find("this.age > 18"); 
f = function() {return this.age > 18} db.users.find(f); 

排序sort() 
以年齡升序asc 
db.users.find().sort({age: 1}); 
以年齡降序desc 
db.users.find().sort({age: -1}); 

限制返回記錄數量limit() 
返回5條記錄 
db.users.find().limit(5); 
返回3條記錄並列印資訊 
db.users.find().limit(3).forEach(function(user) {print('my age is ' + user.age)}); 
結果 
my age is 18 
my age is 19 
my age is 20 

限制返回記錄的開始點skip() 
從第3條記錄開始，返回5條記錄(limit 3, 5) 
db.users.find().skip(3).limit(5); 

查詢記錄條數count() 
db.users.find().count(); 
db.users.find({age:18}).count(); 
以下返回的不是5，而是user表中所有的記錄數量 
db.users.find().skip(10).limit(5).count(); 
如果要返回限制之後的記錄數量，要使用count(true)或者count(非0) 
db.users.find().skip(10).limit(5).count(true); 

分組group() 
假設test表只有以下一條資料 
{ domain: "www.mongodb.org" 
, invoked_at: {d:"2009-11-03", t:"17:14:05"} 
, response_time: 0.05 
, http_action: "GET /display/DOCS/Aggregation" 
} 
使用group統計test表11月份的資料count:count(*)、total_time:sum(response_time)、avg_time:total_time/count; 
db.test.group( 
{ cond: {"invoked_at.d": {$gt: "2009-11", $lt: "2009-12"}} 
, key: {http_action: true} 
, initial: {count: 0, total_time:0} 
, reduce: function(doc, out){ out.count++; out.total_time+=doc.response_time } 
, finalize: function(out){ out.avg_time = out.total_time / out.count } 
} ); 

[ 
{ 
"http_action" : "GET /display/DOCS/Aggregation", 
"count" : 1, 
"total_time" : 0.05, 
"avg_time" : 0.05 
} 
]

 

Java 應用樣本

要使用Java操作MongoDB的話，要到官方網站下載一個驅動包，把包匯入後，可以嘗試來操作了（記得一定要開著伺服器）

首先介紹一下比較常用的幾個類

Mongo：串連伺服器，執行一些資料庫操作的選項，如建立立一個資料庫等

DB：對應一個資料庫，可以用來建立集合等操作

DBCollection：對應一個集合（類似表），可能是我們用得最多的，可以添加刪除記錄等

DBObjec：介面和BasicDBObject對象：表示一個具體的記錄，BasicDBObject實現了DBObject，因為是key-value的資料結構，所以用起來其實和HashMap是基本一致的

DBCursor：用來遍曆取得的資料，實現了Iterable和Iterator

接下來實際的操作一下，代碼如下：

import java.net.UnknownHostException;

import java.util.List;

import java.util.Set;

import com.mongodb.BasicDBObject;

import com.mongodb.DB;

import com.mongodb.DBCollection;

import com.mongodb.DBCursor;

import com.mongodb.DBObject;

import com.mongodb.Mongo;

import com.mongodb.MongoException;

public class MongoDbTest {

  public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, MongoException {

    //Mongo m = new Mongo();

//Mongo m = new Mongo("localhost");

//獲得資料庫服務

Mongo m = new Mongo("localhost", 27017);

//得到資料庫mytest

DB db = m.getDB("mytest");

//得到mytest資料庫下所有表名

    Set<String> colls = db.getCollectionNames();

    for (String s : colls) {

        System.out.println(s);

}

//得到testCollection表

DBCollection coll = db.getCollection("testCollection");

//new 一個BasicDBObject對象doc

BasicDBObject doc = new BasicDBObject();

//賦值

    doc.put("name", "MongoDB");

    doc.put("type", "database");

doc.put("count", 1);

//又new 一個BasicDBObject對象info

    BasicDBObject info = new BasicDBObject();

    info.put("x", 203);

info.put("y", 102);

//把info放入doc

doc.put("info", info);

//向testCollection表中插入一條資料

coll.insert(doc);

//查詢一條資料

    DBObject myDoc = coll.findOne();

    System.out.println(myDoc);

   

    //迴圈插入100條資料到testCollection

    for (int i=0; i < 100; i++) {

      coll.insert(new BasicDBObject().append("i", i));

    }

   

   

    //Counting Documents in A Collection

    System.out.println(coll.getCount());

   

    //Using a Cursor to Get All the Documents

    DBCursor cur = coll.find();

    while(cur.hasNext()) {<span st