MongoDB概述

MongoDB是一款为web应用程序和互联网基础设施设计的数据库管理系统。没错MongoDB就是数据库，是NoSQL类型的数据库

1.MongoDB的优点

• MongoDB提出的是文档、集合的概念，使用BSON（类JSON）作为其数据模型结构，其结构是面向对象的而不是二维表，存储一个用户在MongoDB中是这样子的

｛username:'123',password:'123'
｝
使用这样的数据模型，使得MongoDB能在生产环境中提供高读写的能力，吞吐量较于mysql等SQL数据库大大增强

• 易伸缩，自动故障转移。易伸缩指的是提供了分片能力，能对数据集进行分片，数据的存储压力分摊给多台服务器。自动故障转移是副本集的概念，MongoDB能检测主节点是否存活，当失活时能自动提升从节点为主节点，达到故障转移

• 数据模型因为是面向对象的，所以可以表示丰富的、有层级的数据结构，比如博客系统中能把“评论”直接怼到“文章“的文档中，而不必像myqsl一样创建三张表来描述这样的关系

2.MongoDB主要特性

• （1）文档数据类型：
  可以让数据的存储数据结构更灵活，存储速度更加快

• （2）即时查询能力：
  MongoDB保留了关系型数据库即时查询的能力，保留了索引（底层是基于B tree）的能力

• （3）复制能力：
  MongoDB自身提供了副本集能将数据分布在多台机器上实现冗余，目的是可以提供自动故障转移、扩展读能力

• （4）
  速度与持久性：MongoDB的驱动实现一个写入语义：发射后不管 ，即通过驱动调用写入时，可以立即得到返回得到成功的结果（即使是报错），这样让写入的速度更加快，当然会有一定的不安全。
  MongoDB提供了Journaling日志的概念，实际上像mysql的bin-log日志，当需要插入的时候会先往日志里面写入记录，再完成实际的数据操作，这样如果出现停电，进程突然中断的情况，可以保障数据不会错误，可以通过修复功能读取Journaling日志进行修复

• （5）数据扩展：
  MongoDB使用分片技术对数据进行扩展，MongoDB能自动分片、自动转移分片里面的数据块，让每一个服务器里面存储的数据都是一样大小

• （6）C/S服务模型：
  MongoDB核心服务器主要是通过mongod程序启动的，而且在启动时不需对MongoDB使用的内存进行配置，因为其设计哲学是内存管理最好是交给操作系统，缺少内存配置是MongoDB的设计亮点，另外，还可通过mongos路由服务器使用分片功能。
  MongoDB的主要客户端是可以交互的js shell 通过mongo启动，使用js shell能使用js直接与MongoDB进行交流，像使用sql语句查询mysql数据一样使用js语法查询MongoDB的数据，另外还提供了各种语言的驱动包，方便各种语言的接入
  

3.MongoDB 使用场景

• 游戏场景，使用 MongoDB 存储游戏用户信息，用户的装备、积分等直接以内嵌文档的形式存储，方便查询、更新

• 物流场景，使用 MongoDB 存储订单信息，订单状态在运送过程中会不断更新，以 MongoDB
  内嵌数组的形式来存储，一次查询就能将订单所有的变更读取出来。

• 社交场景，使用 MongoDB 存储存储用户信息，以及用户发表的朋友圈信息，通过地理位置索引实现附近的人、地点等功能

• 物联网场景，使用 MongoDB 存储所有接入的智能设备信息，以及设备汇报的日志信息，并对这些信息进行多维度的分析

• 视频直播，使用 MongoDB 存储用户信息、礼物信息等

可以用以下几个选择题来辅助决策：

应用不需要事务及复杂 join 支持 必须 Yes
新应用，需求会变，数据模型无法确定，想快速迭代开发 ？
应用需要2000-3000以上的读写QPS（更高也可以） ？
应用需要TB甚至 PB 级别数据存储 ?
应用发展迅速，需要能快速水平扩展 ?
应用要求存储的数据不丢失 ?
应用需要99.999%高可用 ?
应用需要大量的地理位置查询、文本查询 ？

MongoDB基础操作

1.安装MongoDB

##配置MongoDB安装的yum源
[root@localhost ~]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@localhost etc]# vi Mongo.repo
[mongodb-org]
name=MongoDB Repository
baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/3.6/x86_64/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-3.6.asc[root@localhost etc]# yum clean all
[root@localhost etc]# yum list##yum安装
[root@localhost etc]# yum install -y mongodb-org

###修改配置文件###
[root@localhost etc]# vi /etc/mongodb.confsystemLog:                                          ##系统日志文件存放位置destination: filelogAppend: truepath: /var/log/mongodb/mongod.log                 ##日志文件位置storage:                                            ##存储引擎dbPath: /var/lib/mongo                            ##数据存储文件位置enabled: trueprocessManagement:                              ##进程管理fork: true  # fork and run in backgroundpidFilePath: /var/run/mongodb/mongod.pid      ##PID文件位置timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfonet:                                               ##网络接口port: 27017                                   ##端口号bindIp: 0.0.0.0      # Listen to local interface only, comment to listen on all interfaces.##绑定的监听IP，修改成任意都能访问[root@localhost ~]# systemctl start mongod
[root@localhost ~]# netstat -anpt |grep 27017
tcp        0      0 127.0.0.1:27017         0.0.0.0:*               LISTEN      1210/mongod   ##进入数据库
[root@localhost ~]# mongo
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
> exit
bye

2.单台服务器配置多实例

##可以使用cp -p /etc/mongod.conf /etc/mongod{1..n}.conf 的方式创建n个实例配置文件进行修改，这里就创建一个做示范[root@localhost ~]# cp -p /etc/mongod.conf /etc/mongod2.conf        ## cp配置第二实例
[root@localhost ~]# vim /etc/mongod2.conf      ##对实例2进行配置修改
systemLog:destination: filelogAppend: truepath: /data/mongodb/mongod2.log            ##修改实例2的日志文件位置storage:dbPath: /data/mongodb/mongo                ##修改实例2的数据存放目录journal:enabled: truenet:port: 27018                                ##修改端口号，与实例一区分开[root@localhost ~]# mkdir -p /data/mongodb/
[root@localhost ~]# cd /data/mongodb/
[root@localhost mongodb]# mkdir mongo         ##创建数据存放目录
[root@localhost mongodb]# touch mongod2.log          ##创建日志文件
[root@localhost mongodb]# chmod 777 mongod2.log      ##给予最高权限，权限一定要给，否则服务无法启动###启动实例2，mongod这个命令就在/usr/bin下面###
[root@localhost mongodb]# mongod -f /etc/mongod2.conf 
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 2226
child process started successfully, parent exiting[root@localhost mongodb]# netstat -anpt |grep 27017
tcp        0      0 0.0.0.0:27017           0.0.0.0:*               LISTEN      2335/mongod         
[root@localhost mongodb]# netstat -anpt |grep 27018
tcp        0      0 0.0.0.0:27018           0.0.0.0:*               LISTEN      2226/mongod  ##进入实例2，如果直接用mongo会进27017###
[root@localhost mongodb]# mongo --port 27018
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
> db.version()    ###这条命令可以查看版本
3.6.20
> exit
bye

3.MongoDB基本操作

3.1进入数据库

##use命令
##注意：在MySQL中，创建表需要先建立库，而在MongoDB中，不需要创建库，直接就可以进入库。但是必须在库中建立集合（相当于表），该库才会真正存在，否则空库不会被创建。
[root@localhost ~]# mongo --port 27018
> use school     ##进入school库
switched to db school
> show dbs     ##查看所有库（school并没有被真正创建，只是在一个缓存空间中被使用）
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB

3.2创建表 （db.createCollection命令创建）

> db.createCollection('info')    ##创建info集合，说白了就是表
{ "ok" : 1 }
> show dbs           ##再次查看库，此时school库在真正创建了
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
school  0.000GB查看所有集合（show collections命令）
> use school     ##进入库
switched to db school
> show collections     ##查看集合（也就是表的意思）
info

3.3插入数据（可以for循环）

##格式：（"db.集合名.insert({"键名1":值1,"键2":值2,...})"命令），"键":["值1","值2"],这个称为字符串数组
##MongoDB支持给键赋值数组，以[]的形式（常规数组中的值必须是同类型的，但是在MongoDB中，数组内的值类型可以不一致，可以有整形也可以有字符串）> db.info.insert({"id":1,"name":"zhangsan","score":78,"hobby":["sport","game"]})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })                          ##一条数据插入成功##查看数据，查看数据用的“杰克瑞”，可以看到它自动给了你一个id:5fa6cc0d3f6b41cab5f918f6
> db.info.find()
{ "_id" : ObjectId("5fa6cc0d3f6b41cab5f918f6"), "id" : 1, "name" : "zhangsan", "score" : 78, "hobby" : [ "sport", "game" ] }##利用for循环，批量插入数据
> for(var i=2;i<=50;i++)db.info.insert({"id":i,"name":"test"+i})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })##查看集合数据信息 (使用"db.集合名.find()"命令)
> db.info.find()
{ "_id" : ObjectId("5fa66e2b2f7e809adf86d554"), "id" : 1, "name" : "zhangsan", "score" : 78, "hobby" : [ "sport", "game" ] }
{ "_id" : ObjectId("5fa6881bbdb71a8082419ce2"), "id" : 2, "name" : "test2" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6881bbdb71a8082419ce3"), "id" : 3, "name" : "test3" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6881bbdb71a8082419ce4"), "id" : 4, "name" : "test4" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6881bbdb71a8082419ce5"), "id" : 5, "name" : "test5" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6881bbdb71a8082419ce6"), "id" : 6, "name" : "test6" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6881bbdb71a8082419ce7"), "id" : 7, "name" : "test7" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6881bbdb71a8082419ce8"), "id" : 8, "name" : "test8" }
……//“_id”是数据库分配的id，值是密文//##最多可以看20条，如果你想看更多的，输入it

3.4设置别名【count（）统计】

##给info表设置别名，指定记录设置别名（“别名=”的方式设置别名）>a=db.info.findOne()
{"_id" : ObjectId("5fa6cc0d3f6b41cab5f918f6"),"id" : 1,"name" : "zhangsan","score" : 78,"hobby" : ["sport","game"]
}##（）内结合{}可以进行精确查找
> a=db.info.findOne({"id":30})
{ "_id" : ObjectId("5fa6881bbdb71a8082419cfe"), "id" : 30, "name" : "test30" }##查看数值属性类型
> typeof(a.id)
number                   ##数据类型
> typeof(a.name)
string                   ##字符串类型
> typeof(a.hobby)
object                   ##数组类型> db.info.findOne({"name":"test5"})   ##同样是精确查找
{ "_id" : ObjectId("5fa6881bbdb71a8082419ce5"), "id" : 5, "name" : "test5" }##统计集合中的记录（"db.集合名.count()"命令）
> db.info.count()
50

3.5修改值，删表，删库

## 修改值（"db.集合名.update({$set:键:新值})"命令修改）##
##查看info集合数据
> db.info.find({"id":10})
{ "_id" : ObjectId("5fa693f7767390befaef3f9b"), "id" : 10, "name" : "test10" }##修改更新数据##
> db.info.update({"id":10},{$set:{"name":"ZHANGSAN"}})    
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })##再次查看##
> db.info.find({"id":10})    
{ "_id" : ObjectId("5fa693f7767390befaef3f9b"), "id" : 10, "name" : "ZHANGSAN" }##删除集合（“db.集合名.drop”）##
> db.info.drop()
true##删除库("db.集合名.drop()"命令)##
>use school      ##首先要进入school库
>db.dropDatabase()    ##删除school库
{ "dropped" : "school", "ok" : 1 }##退出数据库（exit命令）##
> exit
bye

MongoDB升级操作

1.数据导出与导出

1.1导出MongoDB中的数据（mongoexport命令）

[root@localhost ~]# mongo 
> use school
switched to db school
>  for(var i=2;i<=50;i++)db.info.insert({"id":i,"name":"test"+i})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> exit
bye##要导入到出，首先退出数据库，注意导出的文件必须死.json格式，否则无法将数据导回去
[root@localhost ~]# mongoexport -d school -c info -o /opt/school.json      
2020-11-07T22:03:13.007+0800	connected to: localhost
2020-11-07T22:03:13.008+0800	exported 49 records
#### mongoexport命令参数含义如下 #############
-d ：指定数据库
-c ：指定集合
-o ：输出到文件中
#############################################[root@localhost ~]# cd /opt
[root@localhost opt]# ls     ##查看输出的文件
rh  school.json
[root@localhost opt]# vi school.json     ##可以查看到MongoDB集合中的信息
{"_id":{"$oid":"5fa6a8ef8d1138e3f30deb8b"},"id":2.0,"name":"test2"}
{"_id":{"$oid":"5fa6a8ef8d1138e3f30deb8c"},"id":3.0,"name":"test3"}
{"_id":{"$oid":"5fa6a8ef8d1138e3f30deb8d"},"id":4.0,"name":"test4"}
{"_id":{"$oid":"5fa6a8ef8d1138e3f30deb8e"},"id":5.0,"name":"test5"}
{"_id":{"$oid":"5fa6a8ef8d1138e3f30deb8f"},"id":6.0,"name":"test6"}
……省略部分

1.2导入数据到MongoDB（mongoimport 命令）

##注意，文件必须是.json格式，导入数据可以自动创建新库新集合
[root@localhost opt]# mongoimport -d sco -c stu --file school.json 
2020-11-07T22:14:39.490+0800	connected to: localhost
2020-11-07T22:14:39.509+0800	imported 49 documents[root@localhost ~]# mongo
> show dbs   ##查看所有库
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
school  0.000GB
sco     0.000GB> use sco
switched to db sco##查看所有集合
> show collections
stu##查看stu集合中的数据
> db.stu.find()
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8b"), "id" : 2, "name" : "test2" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8c"), "id" : 3, "name" : "test3" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8d"), "id" : 4, "name" : "test4" }
……省略部分

1.3根据条件导出数据（mongoexport命令）

##mongoexport结合-q指定条件，-q可以指定行
##eq：等于      gt:大于     lt:小于[root@localhost opt]# mongoexport -d school -c info -q '{"id":{"$eq":10}}' -o /opt/list.json
2020-11-07T22:35:42.703+0800	connected to: localhost
2020-11-07T22:35:42.703+0800	exported 1 record[root@localhost opt]# ls
list.json  rh  school.json##导出来一条符合条件的数据
[root@localhost opt]# vim list.json
{"_id":{"$oid":"5fa6a8ef8d1138e3f30deb93"},"id":10.0,"name":"test10"}

2.备份与恢复（mongodump，mongorestore）

##备份库##
[root@localhost opt]# mkdir backup[root@localhost opt]# mongodump -d school -o backup/
2020-11-07T23:07:57.457+0800	writing school.info to 
2020-11-07T23:07:57.457+0800	done dumping school.info (49 documents)[root@localhost opt]# cd backup/
[root@localhost backup]# ls
school##里面有json文件
[root@localhost backup]# ls school/     
info.bson  info.metadata.json## 模拟故障，删除school库 ##
[root@localhost ~]# mongo
> use school
switched to db school
> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "school", "ok" : 1 }## 恢复库， 还原数据（库不一定必须是原来的库名，可以重新指定）##
[root@localhost ~]# mongorestore -d school --dir=/backup/school
2020-11-07T23:16:28.647+0800	the --db and --collection args should only be used when restoring from ...
2020-11-07T23:16:28.648+0800	building a list of collections to restore from /backup/school dir
2020-11-07T23:16:28.648+0800	reading metadata for school.info from /backup/school/info.metadata.json
2020-11-07T23:16:28.653+0800	restoring school.info from /backup/school/info.bson
2020-11-07T23:16:28.655+0800	no indexes to restore
2020-11-07T23:16:28.655+0800	finished restoring school.info (49 documents)
2020-11-07T23:16:28.655+0800	done##进入库中查看数据##
[root@localhost school]# mongo
> show dbs
……省略部分
school  0.000GB
sco     0.000GB
> use school
switched to db school
> db.info.find()
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8b"), "id" : 2, "name" : "test2" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8c"), "id" : 3, "name" : "test3" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8d"), "id" : 4, "name" : "test4" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8e"), "id" : 5, "name" : "test5" }
……省略部分

3.复制数据库（db.copyDatabase）

##复制school库数据到school-bak库[root@localhost ~]# mongo
> db.copyDatabase("school","school-bak")
{ "ok" : 1 }##进入school-bak 备份库
> use school-bak
switched to db school-bak
> show collections     ##查看集合，无误
info
> db.info.find()
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8b"), "id" : 2, "name" : "test2" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8c"), "id" : 3, "name" : "test3" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8d"), "id" : 4, "name" : "test4" }
……省略部分

4.克隆集合（db.runCommand）

##进入实例mongodb2
[root@localhost ~]# mongo -port 27018
> show dbs    ##查看库，现在只有三个库
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB##从20.0.0.21:27017那里school库中克隆info集合
> db.runCommand ({"cloneCollection":"school.info","from":"192.168.10.10:27017"}) 
{ "ok" : 1 }##再次查看，多出了school库
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
school  0.000GB> use school
switched to db school## 看看集合
> show collections
info##查看数据，数据完整
> db.info.find()
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8b"), "id" : 2, "name" : "test2" }
{ "_id" : ObjectId("5fa6a8ef8d1138e3f30deb8c"), "id" : 3, "name" : "test3" }
……省略部分

5.创建多实列（4台）另一种方法

####因为我现在已经有1和2了，所以只需要创建3和4就行了#######创建数据目录
[root@localhost ~]# mkdir -p /data/mongodb/mongodb{3,4}
[root@localhost ~]# cd /data/mongodb/
[root@localhost mongodb]# ls
mongodb     mongodb2     mongodb3     mongodb4##创建日志目录
[root@localhost mongodb]# mkdir logs                           
[root@localhost mongodb]# touch logs/mongodb{3,4}.log
[root@localhost mongodb]# cd logs/
[root@localhost logs]# ls
mongodb3.log     mongodb4.log##赋予权限
[root@localhost logs]# chmod 777 *.log                                ###复制配置文件#####
[root@localhost etc]# cp -p mongod.conf mongod3.conf 
[root@localhost etc]# cp -p mongod.conf mongod4.conf ####进入配置文件修改：日志文件路径，数据路径，端口号，修改的路径是你上面创建好的####
####首先修改mongod3的#####
[root@localhost etc]# vim mongod3.conf
10       path: /data/mongodb/logs/mongodb3.log
14       dbPath: /data/mongodb/mongodb3
29       port: 27019###开启mongod3实列####
[root@localhost etc]# mongod -f /etc/mongod3.conf
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 43804
child process started successfully, parent exiting####修改mongod4的#####
[root@localhost etc]# vim mongod4.conf
10       path: /data/mongodb/logs/mongodb4.log
14       dbPath: /data/mongodb/mongodb4
29       port: 27020###开启mongod4实列####
[root@localhost etc]# mongod -f /etc/mongod4.conf
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 43804
child process started successfully, parent exiting###依次进入mongod实列####
[root@localhost etc]# mongo                    ##MongoDB1
[root@localhost etc]# mongo --port 27018       ##MongoDB2
[root@localhost etc]# mongo --port 27019       ##MongoDB3
[root@localhost etc]# mongo --port 27020       ##MongoDB4

6.创建管理用户（admin库中）

##管理用户默认存放在admin库中> use admin 
switched to db admin##创建管理用户，roles表示指定角色
> db.createUser({"user":"root","pwd":"123456","roles":["root"]}) 
Successfully added user: { "user" : "root", "roles" : [ "root" ] }##使用密码认证，正确返回值为1（前提是配置文件中要开启验证功能，否则无意义）
> db.auth("root","123456")
1##密码错误会返回值0
> db.auth("root","1234")
Error: Authentication failed.
0

进程管理

###current表示当前，可以查看当前进程（显示信息中的opid记录）> db.currentOp()          
{ "inprog" : [……省略部分"opid" : 7926,        ##主要关注的就是这个PID号进程……省略部分
}##这条命令可以关闭进程，()中填刚刚查询到的opid号
##注意，这并不是关闭数据库，只是关闭当前进程，关闭后还会生成新的进程的，针对当前处理量过大时采用的应急措施，相当于清空垃圾进程
> db.killOp(7926)
{ "info" : "attempting to kill op", "ok" : 1 }