Mongodb體系結(jié)構(gòu)與客戶端基本操作及注意細(xì)節(jié)
說到Mongodb的體系結(jié)構(gòu)，免不了與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)做個(gè)對(duì)比。這里以MySQL為例，我們進(jìn)行一些比較：
從邏輯結(jié)構(gòu)上對(duì)比：
MySQL層次概念 MongoDB層次概念
數(shù)據(jù)庫(kù)（database） 數(shù)據(jù)庫(kù)（database）
表（table） 集合（collection）
記錄（row） 文檔（document）
在MongoDB中沒有行、列、關(guān)系的概念，集合中的文檔相當(dāng)于一條記錄，這體現(xiàn)了模式自由的特點(diǎn)。
從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上對(duì)比：
MySQL的每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)存放在一個(gè)與數(shù)據(jù)庫(kù)同名的文件夾中，MySQL如果使用MyISAM存儲(chǔ)引擎，數(shù)據(jù)庫(kù)文件類型就包括.frm、.MYD（存放數(shù)據(jù)，D為Data）、.MYI（存放索引，I為Index）。
MongoDB的默認(rèn)數(shù)據(jù)目錄時(shí)/data/db，它負(fù)責(zé)存儲(chǔ)所有MongoDB的數(shù)據(jù)文件。在MongoDB內(nèi)部，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都包含一個(gè).ns文件和一些數(shù)據(jù)文件，而且這些數(shù)據(jù)文件會(huì)隨著數(shù)據(jù)量的增加而變得越來越多，例如系統(tǒng)中有一個(gè)叫mydb的數(shù)據(jù)庫(kù)，那么構(gòu)成mydb這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的文件就會(huì)有mydb.ns,mydb.0,mydb.1等等組成。
mydb.ns記錄了數(shù)據(jù)庫(kù)Json對(duì)象的命名空間（ns時(shí)namespace的縮寫），也就是數(shù)據(jù)庫(kù)集合里面的命名空間。mydb.0和mydb.1是存放數(shù)據(jù)庫(kù)mydb的對(duì)象的空間，且大小按照2的n次方大小遞增。如mydb.`0的大小是16M，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)mydb存滿16M之后，就會(huì)形成生成mydb.1繼續(xù)存儲(chǔ)，mydb.1的大小為32M，以此類推，隨著數(shù)據(jù)的增加，還會(huì)有mydb.2、mydb.3等文件出現(xiàn)，大小64M、128M。默認(rèn)情況下，現(xiàn)在版本的Mongodb在數(shù)據(jù)庫(kù)剛剛建立時(shí)就會(huì)預(yù)先分配好XXX.0和XXX.1共48M空間，之后再隨著插入對(duì)象的增多而生成后續(xù)xxx.2等。
MongoDB客戶段基本操作：
首先當(dāng)然是要確認(rèn)MongoDB的mongod服務(wù)是打開的。詳細(xì)見我之前的博客。
打開MongoDB客戶端的方法時(shí)運(yùn)行MongoDB的bin目錄下的mongo。
- [neil@neilhost Downloads]$ pstree -p | grep mongod
- |-mongod(3556)-+-{mongod}(3557)
- | |-{mongod}(3558)
- | |-{mongod}(3559)
- | |-{mongod}(3563)
- | |-{mongod}(3564)
- | |-{mongod}(3565)
- | |-{mongod}(3566)
- | |-{mongod}(3567)
- | `-{mongod}(3568)
- [neil@neilhost Downloads]$ cd /usr/local/mongodb/bin/mongo
- bash: cd: /usr/local/mongodb/bin/mongo: 不是目錄
- [neil@neilhost Downloads]$ sudo /usr/local/mongodb/bin/mongo
- MongoDB shell version: 2.6.8
- connecting to: test
- Welcome to the MongoDB shell.
- For interactive help, type "help".
- For more comprehensive documentation, see
- http://docs.mongodb.org/
- Questions? Try the support group
- http://groups.google.com/group/mongodb-user
接下來介紹幾個(gè)基本操作，以及一個(gè)細(xì)節(jié)。
show dbs的意思是顯示mongodb中所有的數(shù)據(jù)庫(kù)。剛安裝好mongodb時(shí)，默認(rèn)有兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)admin和local，不去管他們。
db指的是當(dāng)前工作環(huán)境所在的數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)你每次進(jìn)入mongo時(shí)。默認(rèn)進(jìn)入的數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)test，它是一個(gè)隱式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)，如果需要進(jìn)入特定的數(shù)據(jù)庫(kù)，或是想建立一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫(kù)，只需要“use 數(shù)據(jù)庫(kù)名稱”就可以了。在mongodb中不需要create database這種操作，想用就用，mongodb會(huì)自動(dòng)幫我們建立了數(shù)據(jù)庫(kù)，就像一個(gè)服務(wù)周到的“黑執(zhí)事”。這里，我use dt2建立了一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫(kù)dt2，客戶端立即現(xiàn)實(shí)工作環(huán)境轉(zhuǎn)入到dt2。但是，如果你show dbs，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)并沒有真正建立。是需要新建表并且插入一些數(shù)據(jù)才可以嗎？不是，只需要你在當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)dt2輸入任何一個(gè)細(xì)小的操作命令，如顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)的集合有哪些，這時(shí)候dt2就會(huì)被真正建立了。
- connecting to: test
- > show dbs
- admin (empty)
- dt1 0.078GB
- local 0.078GB
- > db
- test
- > use dt2
- switched to db dt2
- > show dbs
- admin (empty)
- dt1 0.078GB
- local 0.078GB
- > show collections
- > show dbs
- admin (empty)
- dt1 0.078GB
- dt2 (empty)
- local 0.078GB
在上面的命令中，show collections是顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)下的集合有哪些。因?yàn)楝F(xiàn)在還沒有集合，所以什么都不顯示。
接下來我們嘗試建立集合和插入數(shù)據(jù)。
- > db.student.find()
- > show collections
- >
mongodb建立集合（表），依然是一個(gè)不需要聲明著建立表的過程。即不需要create collection或create table之類操作。
直接用即可。
這里我們依舊首先驗(yàn)證一個(gè)小細(xì)節(jié)。什么樣子的表操作才會(huì)導(dǎo)致表的生成。通過上面的命令。我們?cè)谶€沒有student集合的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行查詢（find()），但是，之后顯示集合的命令可以看到并沒有為dt2建立student集合。
于是我直接在student表中插入一個(gè)Json對(duì)象（存儲(chǔ)在Mongodb的單元是Bson對(duì)象，在邏輯概念上是一個(gè)文檔）
- > db.student.insert({name:"Viper",age:20})
- WriteResult({ "nInserted" : 1 })
- > show collections
- student
- system.indexes
- >
這時(shí)候，當(dāng)show collections的時(shí)候可以看見，student集合已經(jīng)有了。這說明在建立集合時(shí)，必須想新的集合中插入有效數(shù)據(jù)，才能真正建立集合。
總結(jié)上面的兩個(gè)細(xì)節(jié)就是，在MongoDB中建立數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，只要use數(shù)據(jù)庫(kù)，并且在數(shù)據(jù)庫(kù)下執(zhí)行任何看似不會(huì)有任何影響的命令，如查詢集合，都會(huì)使得數(shù)據(jù)庫(kù)建立起來；但是，如果在數(shù)據(jù)庫(kù)下，對(duì)于新建集合的文檔查詢是不會(huì)導(dǎo)致集合建立的，必須有文檔數(shù)據(jù)插入集合，才能使得集合真正建立起來。這樣一對(duì)細(xì)節(jié)很多人未必知道！
另外當(dāng)空數(shù)據(jù)庫(kù)建立集合時(shí)，會(huì)生成一個(gè)索引表，system.indexes。該數(shù)據(jù)庫(kù)下的所有集合的ObjectId的索引值全都存放在這里面。
#p#
那么下面我們來分別說說增刪改查。
增
前面的例子中其實(shí)已經(jīng)加入了一條文檔，這里我們?cè)谠黾右粋€(gè)文檔到student集合。
- > db.student.insert({name:"TA",age:18,phone:["1311234567","021-87658765"],GPA:{Math:88,English:99}})
- WriteResult({ "nInserted" : 1 })
- > db.student.find()
- { "_id" : ObjectId("54fb0d853fc8173ba3302e6c"), "name" : "Viper", "age" : 20 }
- { "_id" : ObjectId("54fb10493fc8173ba3302e6d"), "name" : "TA", "age" : 18, "phone" : [ "1311234567", "021-87658765" ], "GPA" : { "Math" : 88, "English" : 99 } }
- >
這里可以看到，我向mongodb的student集合中插入的兩個(gè)文檔，它們的“表結(jié)構(gòu)”是不一樣的。這就是NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的最重要區(qū)別之一（其他區(qū)別之前也提過，ACID特性（事務(wù)的支持），并發(fā)）。
其中第二條文檔中我們看到key-value的value可以是一些數(shù)、字符串等基本類型外，還可以是數(shù)組（其實(shí)可以理解為棧，后面的博客文章會(huì)介紹value是數(shù)組情況下的push和pop，所以理解為一種類似于棧的列表更妥貼），如上面的phone鍵。更強(qiáng)大的地方是，文檔，即插入的Json對(duì)象的keybalue的value可以是另一個(gè)Json對(duì)象，如上面的GPA鍵。
其實(shí)，這些數(shù)組、json對(duì)象更像是python語(yǔ)法中的列表和字典，哈哈哈哈。。。
這里，我將key-value的value數(shù)據(jù)類型做個(gè)整理：
- null： 表示空值或者不存在的值
- 布爾類型： true和false，如{male:true}
- 32位整數(shù)： Mongodb的控制臺(tái)使用JS引擎進(jìn)行輸入，而JS僅僅支持64位浮點(diǎn)數(shù)，所以32位整數(shù)會(huì)被自動(dòng)轉(zhuǎn)義
- 64位整數(shù)： 同上，會(huì)被自動(dòng)轉(zhuǎn)義成64位浮點(diǎn)數(shù)
- 64位浮點(diǎn)數(shù)： Mongodb的控制臺(tái)數(shù)字的默認(rèn)類型。如{salary:23871.12}
- 字符串 ：UTF-8字符串都可以表示為字符串類型的數(shù)據(jù)
- 符號(hào)： 在MongoDB中不支持這種類型，將自動(dòng)轉(zhuǎn)義成字符串
- ObjectId： MongoDB獨(dú)有，對(duì)象id時(shí)文檔中***的12位16進(jìn)制的id。（時(shí)間戳 | 機(jī)器 | PID | 計(jì)數(shù)器）
- 日期： 注意：使用的時(shí)候要加上new。如{birthday:new Date()}
- 正則表達(dá)式： 文檔鍵值可以包含正則表達(dá)式，其正則表達(dá)式采用JS語(yǔ)法來表示。如：{key:/ho/i}
- 代碼： 文檔中可以包含JS文檔。如{key:function(){/*........*/}}（可以是沒有函數(shù)名的匿名函數(shù)）
- 數(shù)組：文檔中的key的value可以表示為數(shù)組，數(shù)組內(nèi)還可以嵌套數(shù)組。
- 內(nèi)嵌文檔： 文檔可以包含別的文檔，也可以作為value嵌入到父文檔中。如{x:{name:"happyBKs",age:2}}
插入之后的Json對(duì)象我們可以看到，新插入的每個(gè)文檔都被賦予了一個(gè)_id,這是可以理解為記錄的主，是mongodb自動(dòng)生存成的key，它的value是一個(gè)特定的ObjectId對(duì)象，是一個(gè)96位二進(jìn)制數(shù)，由機(jī)器碼、機(jī)器進(jìn)程號(hào)、時(shí)間、當(dāng)前命名空間的編號(hào)四個(gè)部分自動(dòng)生成，***。當(dāng)然，如果你愿意，也可以在插入Json對(duì)象時(shí)自己指定_id的value，只要未發(fā)生主鍵沖突，都可以正常插入。
增加一個(gè)記錄除了用insert方法之外還有一種方法，那就是save。它的功能是當(dāng)你指定Json的_id，并且_id在集合中已經(jīng)存在，那么它會(huì)更新相應(yīng)的文檔；否則，則插入一個(gè)新的文檔。請(qǐng)看下面這個(gè)例子，_id的為1的Json對(duì)象，***次save是被添加，而第二次則是被更改。
- > db.student.find()
- { "_id" : ObjectId("54fb0d853fc8173ba3302e6c"), "name" : "Viper", "age" : 20 }
- { "_id" : ObjectId("54fb10493fc8173ba3302e6d"), "name" : "TA", "age" : 18, "phone" : [ "1311234567", "021-87658765" ], "GPA" : { "Math" : 88, "English" : 99 } }
- > db.student.save({_id:1,name:"happyBKs",age:0})
- WriteResult({ "nMatched" : 0, "nUpserted" : 1, "nModified" : 0, "_id" : 1 })
- > db.student.find()
- { "_id" : ObjectId("54fb0d853fc8173ba3302e6c"), "name" : "Viper", "age" : 20 }
- { "_id" : ObjectId("54fb10493fc8173ba3302e6d"), "name" : "TA", "age" : 18, "phone" : [ "1311234567", "021-87658765" ], "GPA" : { "Math" : 88, "English" : 99 } }
- { "_id" : 1, "name" : "happyBKs", "age" : 0 }
- > db.student.save({_id:1,name:"hahaBKs",age:2})
- WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
- > db.student.find()
- { "_id" : ObjectId("54fb0d853fc8173ba3302e6c"), "name" : "Viper", "age" : 20 }
- { "_id" : ObjectId("54fb10493fc8173ba3302e6d"), "name" : "TA", "age" : 18, "phone" : [ "1311234567", "021-87658765" ], "GPA" : { "Math" : 88, "English" : 99 } }
- { "_id" : 1, "name" : "hahaBKs", "age" : 2 }
- >
改
更改的操作用的是update方法。
用法為： db.collection.update({...},{...})
參數(shù)有兩個(gè)，***個(gè)指定要改誰(shuí)，第二個(gè)指定改成什么。
但是事情沒有這么簡(jiǎn)單，請(qǐng)看下面的例子。原本的打算是將名字為hahaBKs的記錄增加一個(gè)性別字段，但是發(fā)現(xiàn)除了_id的所有字段都被覆蓋掉了，只剩下了gender。這顯然不是我們的預(yù)想的結(jié)果。
- > db.student.find()
- { "_id" : ObjectId("54fb0d853fc8173ba3302e6c"), "name" : "Viper", "age" : 20 }
- { "_id" : ObjectId("54fb10493fc8173ba3302e6d"), "name" : "TA", "age" : 18, "phone" : [ "1311234567", "021-87658765" ], "GPA" : { "Math" : 88, "English" : 99 } }
- { "_id" : 1, "name" : "hahaBKs", "age" : 2 }
- >
- > db.student.update({name:"hahaBKs"},{gender:"male"})
- WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
- > db.student.find()
- { "_id" : ObjectId("54fb0d853fc8173ba3302e6c"), "name" : "Viper", "age" : 20 }
- { "_id" : ObjectId("54fb10493fc8173ba3302e6d"), "name" : "TA", "age" : 18, "phone" : [ "1311234567", "021-87658765" ], "GPA" : { "Math" : 88, "English" : 99 } }
- { "_id" : 1, "gender" : "male" }
- >
那么問題出在哪里呢？這里我們需要用到的一個(gè)操作符$set，具體的用法以后的文章李會(huì)詳細(xì)來說。
下面我直接給出一個(gè)解決辦法的示例，如下：
- > db.student.insert({name:"TB",age:11,gender:"male",room:"301"})
- WriteResult({ "nInserted" : 1 })
- > db.student.find()
- { "_id" : ObjectId("54fb0d853fc8173ba3302e6c"), "name" : "Viper", "age" : 20 }
- { "_id" : ObjectId("54fb10493fc8173ba3302e6d"), "name" : "TA", "age" : 18, "phone" : [ "1311234567", "021-87658765" ], "GPA" : { "Math" : 88, "English" : 99 } }
- { "_id" : 1, "gender" : "male" }
- { "_id" : ObjectId("54fc521d3fc8173ba3302e6e"), "name" : "TB", "age" : 11, "gender" : "male", "room" : "301" }
- > db.student.update({name:"TB"},{$set:{age:22,classid:"1515"}})
- WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
- > db.student.find()
- { "_id" : ObjectId("54fb0d853fc8173ba3302e6c"), "name" : "Viper", "age" : 20 }
- { "_id" : ObjectId("54fb10493fc8173ba3302e6d"), "name" : "TA", "age" : 18, "phone" : [ "1311234567", "021-87658765" ], "GPA" : { "Math" : 88, "English" : 99 } }
- { "_id" : 1, "gender" : "male" }
- { "_id" : ObjectId("54fc521d3fc8173ba3302e6e"), "name" : "TB", "age" : 22, "gender" : "male", "room" : "301", "classid" : "1515" }
- >
上面的例子是，增加了一個(gè)name叫TB的對(duì)象，然后對(duì)其進(jìn)行更改，更改的內(nèi)容包括，將原有age鍵的值11改成22，并增加一個(gè)新的鍵classid賦值“1515”。這里需要用到的操作符就是$set，用于設(shè)置鍵的值。
刪
刪除的方法是remove。
用法是 db.collection.remove({...})
參數(shù)里寫明想需要?jiǎng)h除的對(duì)象的條件。
注意，當(dāng)參數(shù)空著，或者空的Json對(duì)象。即db.collection.remove()和db.collection.remove({})，將把該集合中的所有文檔全部刪除?。。?/p>
- > db.class.insert({classname:"English",teacher:"Mr A"})
- WriteResult({ "nInserted" : 1 })
- > db.class.insert({classname:"Math",teacher:"Mr B"})
- WriteResult({ "nInserted" : 1 })
- > db.class.find()
- { "_id" : ObjectId("54fc54773fc8173ba3302e6f"), "classname" : "English", "teacher" : "Mr A" }
- { "_id" : ObjectId("54fc54833fc8173ba3302e70"), "classname" : "Math", "teacher" : "Mr B" }
- > db.class.remove({classname:"English"})
- WriteResult({ "nRemoved" : 1 })
- > db.class.find()
- { "_id" : ObjectId("54fc54833fc8173ba3302e70"), "classname" : "Math", "teacher" : "Mr B" }
- >
- > db.class.remove({})
- WriteResult({ "nRemoved" : 1 })
- > db.class.find()
- >
上面的例子中新建了一個(gè)class集合，并插入兩個(gè)文檔。其中種種，自己看吧。
查
用法兩種
db.collection.find({....}),其中參數(shù)是查詢對(duì)象的條件。如果find()或find({})就是全查，這和remove很類似。
db.collection.findOne({...})和find相似，但是它只會(huì)返回***個(gè)查詢到的符合條件的對(duì)象。
- > db.class.insert({classname:"English",teacher:"Mr AAA"})
- WriteResult({ "nInserted" : 1 })
- > db.class.insert({classname:"English",teacher:"Mr ZZZ"})
- WriteResult({ "nInserted" : 1 })
- > db.class.insert({classname:"English",teacher:"Mr WWW"})
- WriteResult({ "nInserted" : 1 })
- > db.class.insert({classname:"English",teacher:"Mr SSS"})
- WriteResult({ "nInserted" : 1 })
- > db.class.insert({classname:"French",teacher:"Mr SSS"})
- WriteResult({ "nInserted" : 1 })
- > db.class.find({})
- { "_id" : ObjectId("54fc562e3fc8173ba3302e71"), "classname" : "English", "teacher" : "Mr AAA" }
- { "_id" : ObjectId("54fc56373fc8173ba3302e72"), "classname" : "English", "teacher" : "Mr ZZZ" }
- { "_id" : ObjectId("54fc56413fc8173ba3302e73"), "classname" : "English", "teacher" : "Mr WWW" }
- { "_id" : ObjectId("54fc564e3fc8173ba3302e74"), "classname" : "English", "teacher" : "Mr SSS" }
- { "_id" : ObjectId("54fc56603fc8173ba3302e75"), "classname" : "French", "teacher" : "Mr SSS" }
- > db.class.findOne({classname:"English"})
- {
- "_id" : ObjectId("54fc562e3fc8173ba3302e71"),
- "classname" : "English",
- "teacher" : "Mr AAA"
- }
- > db.class.find({classname:"English"})
- { "_id" : ObjectId("54fc562e3fc8173ba3302e71"), "classname" : "English", "teacher" : "Mr AAA" }
- { "_id" : ObjectId("54fc56373fc8173ba3302e72"), "classname" : "English", "teacher" : "Mr ZZZ" }
- { "_id" : ObjectId("54fc56413fc8173ba3302e73"), "classname" : "English", "teacher" : "Mr WWW" }
- { "_id" : ObjectId("54fc564e3fc8173ba3302e74"), "classname" : "English", "teacher" : "Mr SSS" }
- >
博文出處：http://my.oschina.net/u/1156339/blog/384073
