一、引言
从今天开始,我要正式开始介绍MongoDB的使用方法了。在此之前,我用了两篇文章分别介绍了如何在Linux系统和Windows系统上安装和配置MongoDB系统。如果你已经知道了具体的安装方法,感觉还是很简单的,但是如果你从来没有操作过的,心里还是有些心虚的,所以这个系列就从最基本的安装开始。既然是一个系列的文章,肯定会有安装和配置的文章,也会有数据类型,基本操作的文章,高级操作也是少不了的,这样才可以称得上是系列。前面两篇文章就算是引子吧,从今天开始就是介绍如何使用MongoDB了。
二、MongoDB 概念解析
下表将帮助您更容易理解Mongo中的一些概念:
SQL术语/概念 MongoDB术语/概念 解释/说明
database database 数据库
table collection 数据库表/集合
row document 数据记录行/文档
column field 数据字段/域
index index 索引
table joins 表连接,MongoDB不支持
primary key primary key 主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键
通过下图实例,我们也可以更直观的了解Mongo中的一些概念:
1、数据库
一个mongodb中可以建立多个数据库。MongoDB的默认数据库为"db",该数据库存储在data目录中。MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库,每一个都有自己的集合和权限,不同的数据库也放置在不同的文件中。
数据库也通过名字来标识。数据库名可以是满足以下条件的任意UTF-8字符串。
不能是空字符串("")。
不得含有' '(空格)、.、$、/、\和\0 (空字符)。
应全部小写。
最多64字节。
有一些数据库名是保留的,可以直接访问这些有特殊作用的数据库。
admin: 从权限的角度来看,这是"root"数据库。要是将一个用户添加到这个数据库,这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行,比如列出所有的数据库或者关闭服务器。
local: 这个数据永远不会被复制,可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合
config: 当Mongo用于分片设置时,config数据库在内部使用,用于保存分片的相关信息。
2、文档
文档是MongoDB中最核心的概念,我们可以把文档理解为关系数据库中的一条记录。文档是一组键值(key-value)对(即BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段,并且相同的字段不需要相同的数据类型,这与关系型数据库有很大的区别,也是 MongoDB 非常突出的特点。
一个简单的文档例子如下:
{"name":"zhangsan", "age":23}
需要注意的是:
2.1、文档中的键/值对是有序的。
2.2、文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串,还可以是其他几种数据类型(甚至可以是整个嵌入的文档)。
2.3、MongoDB区分类型和大小写。
2.4、MongoDB的文档不能有重复的键。
2.5、文档的键是字符串。除了少数例外情况,键可以使用任意UTF-8字符。
文档键命名规范:
3.1、键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。
3.2、.和$有特别的意义,只有在特定环境下才能使用。
3.3、以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。
3、集合
集合就是 MongoDB 文档组,类似于 RDBMS (关系数据库管理系统:Relational Database Management System)中的表格。
集合存在于数据库中,集合没有固定的结构,这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据,但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。
比如,我们可以将以下不同数据结构的文档插入到集合中:
{"site":"www.baidu.com"} {"site":"www.google.com","name":"Google"} {"site":"www.cnblogs.com","name":"博客园","num":}
当第一个文档插入时,集合就会被创建。
合法的集合名:
集合名不能是空字符串""。
集合名不能含有\0字符(空字符),这个字符表示集合名的结尾。
集合名不能以"system."开头,这是为系统集合保留的前缀。
用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含,这是因为某些系统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合,否则千万不要在名字里出现$。
4、元数据
数据库的信息是存储在集合中。它们使用了系统的命名空间:dbname.system.*
在MongoDB数据库中名字空间 <dbname>.system.* 是包含多种系统信息的特殊集合(Collection),如下:
集合命名空间 描述
dbname.system.namespaces 列出所有名字空间。
dbname.system.indexes 列出所有索引。
dbname.system.profile 包含数据库概要(profile)信息。
dbname.system.users 列出所有可访问数据库的用户。
dbname.local.sources 包含复制对端(slave)的服务器信息和状态。
对于修改系统集合中的对象有如下限制。
在{{system.indexes}}插入数据,可以创建索引。但除此之外该表信息是不可变的(特殊的drop index命令将自动更新相关信息)。
{{system.users}}是可修改的。 {{system.profile}}是可删除的。
5、MongoDB 数据类型
下表为MongoDB中常用的几种数据类型。
数据类型 描述
String 字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中,UTF-8 编码的字符串才是合法的。
Integer 整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器,可分为 32 位或 64 位。
Boolean 布尔值。用于存储布尔值(真/假)。
Double 双精度浮点值。用于存储浮点值。
Min/Max keys 将一个值与 BSON(二进制的 JSON)元素的最低值和最高值相对比。
Array 用于将数组或列表或多个值存储为一个键。
Timestamp 时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。
Object 用于内嵌文档。
Null 用于创建空值。
Symbol 符号。该数据类型基本上等同于字符串类型,但不同的是,它一般用于采用特殊符号类型的语言。
Date 日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间:创建 Date 对象,传入年月日信息。
Object ID 对象 ID。用于创建文档的 ID。
Binary Data 二进制数据。用于存储二进制数据。
Code 代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。
Regular expression 正则表达式类型。用于存储正则表达式。
三、基本命令使用详解
MongoDB系统里面也有数据库的概念,这个数据库和关系型数据库的概念是一致的。数据库的操作是基本,我们有了数据库,才能在数据里面建立集合,集合和关系型数据库里面的表的概念是一致的,有了集合,我们才可以往集合里面增加数据,增加的数据就是文档,文档和关系型数据库里面的记录的概念是一致的。
1、"show dbs" 命令可以显示所有数据的列表。
# ./mongo 192.168.127.1
MongoDB shell version: 3.6.
connecting to: mongodb://192.168.127.1:27017/test
MongoDB server version: 3.6.
> show dbs
admin .000GB
config .000GB
local .000GB
>
2、执行 "db" 命令可以显示当前数据库对象或集合,也可以使用db.getName()命令。
# ./mongo 192.168.127.1
MongoDB shell version: 3.6.
connecting to: mongodb://192.168.127.1:27017/test
MongoDB server version: 3.6.
> db
test
> db.getName()
test
>
3、运行"use"命令,可以连接到一个指定的数据库。
> use school
switched to db school
> db
school
>
4、创建数据库
MongoDB 创建数据库的语法格式如下:
use DATABASE_NAME
如果数据库不存在,则创建数据库,否则切换到指定数据库。
> use school
switched to db school
> db
school
>
如果你想查看所有数据库,可以使用 show dbs 命令:
> show dbs
admin .000GB
config .000GB
local .000GB
>
可以看到,我们刚创建的数据库 school 并不在数据库的列表中,要显示它,我们需要向 school 数据库插入一些数据。
> db.students.insert({"name":"huangFeiHong",age:,sex:,school:"GuangDongDaXue",address:"GuangDongFoShan"})
WriteResult({ "nInserted" : })
> show dbs
admin .000GB
config .000GB
local .000GB
school .000GB
>
MongoDB 中默认的数据库为 test,如果你没有创建新的数据库,集合将存放在 test 数据库中。
5、MongoDB 删除数据库
MongoDB 删除数据库的语法格式如下:
db.dropDatabase()
删除当前数据库,默认为 test,你可以使用 db 命令查看当前数据库名。
5.1、以下实例我们删除了数据库 school。
首先,查看所有数据库:
> show dbs
admin .000GB
config .000GB
local .000GB
school .000GB
>
接下来我们切换到数据库 school:
> use school
switched to db school
>
执行删除命令:
> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "school", "ok" : }
最后,我们再通过 show dbs 命令数据库是否删除成功:
> show dbs
admin .000GB
config .000GB
local .000GB
>
5.2、删除集合
集合删除语法格式如下:
db.collection.drop()
以下实例删除了 school 数据库中的集合 students:
> use school
switched to db school > show tables
students > show collections
students > db.students.drop()
true > show tables > show dbs
admin .000GB
config .000GB
local .000GB
>
将数据库中唯一的集合students删除了,该数据还存在,但是通过 show dbs 命令无法看到该数据库了。
6、MongoDB 的 db.help()帮助命令,显示db所具有的所有命令
# ./mongo 192.168.127.1
MongoDB shell version: 3.6.
connecting to: mongodb://192.168.127.1:27017/test
MongoDB server version: 3.6.
> db.help()
DB methods:
db.adminCommand(nameOrDocument) db.aggregate([pipeline],{options}) db.auth(username,password) db.cloneDatabase(fromhost) db.commandHelp(name) db.copyDatabase(fromdb,todb,fromhost) db.createCollection(name,{size:...,capped:...,max:...}) db.createView(name,viewOn,[{$operator:{...}},...]) db.createUser(userDocument) ... db.status() db.version()
>
7、MongoDB 创建集合
7.1、MongoDB 中使用 createCollection() 方法来创建集合。
语法格式:
db.createCollection(name, options)
db.collectionName.insert(document),如果collectionaName名字的集合不存在,就创建集合,并插入文档。如果存在该集合,就直接往集合中插入文档。
参数说明:
name: 要创建的集合名称
options: 可选参数, 指定有关内存大小及索引的选项
options 可以是如下参数:
字段 类型 描述
capped 布尔 (可选)如果为 true,则创建固定集合。固定集合是指有着固定大小的集合,当达到最大值时,它会自动覆盖最早的文档。 当该值为 true 时,必须指定 size 参数。
autoIndexId 布尔 (可选)如为 true,自动在 _id 字段创建索引。默认为 false。
size 数值 (可选)为固定集合指定一个最大值(以字节计)。如果 capped 为 true,也需要指定该字段。
max 数值 (可选)指定固定集合中包含文档的最大数量。
在插入文档时,MongoDB 首先检查固定集合的 size 字段,然后检查 max 字段。
7.2.实例
在 school 数据库中创建 students 集合:
> use school
switched to db school
> db.createCollection("students")
{ "ok" : }
>
如果要查看已有集合,可以使用 show collections 或者 show tables 命令:
> show collections
students
>
下面是带有几个关键参数的 createCollection() 的用法:
创建固定集合 myclass,整个集合空间大小 6142800 KB, 文档最大个数为 10000 个。
> db.createCollection("myclass", { capped : true, size : , max : } )
{ "ok" : }
>
在 MongoDB 中,你不需要创建集合。当你插入一些文档时,MongoDB 会自动创建集合。
> db.classes.insert({"name" : "PatrickLiu"})
> show collections
classes
8、 MongoDB 删除集合
8.1、MongoDB 中使用 drop() 方法来删除集合。
语法格式:
db.collectionName.drop()
参数说明:
无
返回值
如果成功删除选定集合,则 drop() 方法返回 true,否则返回 false。
8.2、实例
在数据库 school 中,我们可以先通过 show collections 命令查看已存在的集合:
>use school
switched to db school
>show collections
students
class
>
接着删除集合 class :
>db.class.drop()
true
>
通过 show collections 再次查看数据库 school 中的集合:
>show collections
students
>
从结果中可以看出 class 集合已被删除。
9、MongoDB 插入文档
文档的数据结构和JSON基本一样。所有存储在集合中的数据都是BSON格式。BSON是一种类json的一种二进制形式的存储格式,简称Binary JSON。
9.1、MongoDB 使用 insert() 或 save() 方法向集合中插入文档,语法如下:
db.collectionName.insert(document) 插入单条文档
db.collectionName.insert([document1,document2,document3,...]) 插入多条文档
如果 save() 语句没有指定 _id 字段,该功能类似 insert()方法的功能,是增加文档,如果指定了 _id 字段,就类似修改功能了。
db.collectionName.save(document) 插入单条文档
db.collectionName.save([document1,document2,document3,...]) 插入多条文档
9.2、实例1:insert()方法
以下文档可以存储在 MongoDB 的 school 数据库 的 students 集合中:
//insert()方法插入一条文档
>db.students.insert({name: 'HuangFeiHong', age:,sex:,school: 'GuangDongDaXue',address:"GuangDongFoShan"})
WriteResult({"nInserted" : })
以上实例中 students 是我们的集合名,如果该集合不在该数据库中, MongoDB 会自动创建该集合并插入文档。
//insert()方法插入多条文档
>db.students.insert([{name: 'FangShiYu', age:,sex:,school: 'ZheJiangDaXue',address:"GuangDongGuangZhou"},{name: 'YanYongChun', age:,sex:,school: 'FuJianDaXue',address:"FuJianNanTianRen"}])
BulkWriteResult({
"writeErrors":[],
"writeConcernErrors":[],
"nInserted":,
"nUpserted":,
"nMatched":,
"nModified":,
"nRemoved":,
"upserted":[], })
insert()方法可以增加多条数据,代码效果如上。
9.3、实例2:save()方法,在实现插入效果的时候,也不建议使用Save()方法,建议使用Insert()方法
//save()方法插入一条文档
>db.students.save({name: 'HongXiGuan', age:,sex:,school: 'GuangDongZhongShanDaXue',address:"GuangDongShanTou"})
WriteResult({"nInserted" : })
以上实例中 students 是我们的集合名,我们可以通过 save() 方法来增加一条数据。
//save()方法插入多条文档
>db.students.save([{name: 'HuangQiYing', age:,sex:,school: 'GuangDongDaXue',address:"GuangDongFoShan"},{name: 'LiangKuan', age:,sex:,school: 'GuangDongHuiZhouDaXue',address:"GuangDongHuiZhou"}])
BulkWriteResult({
"writeErrors":[],
"writeConcernErrors":[],
"nInserted":,
"nUpserted":,
"nMatched":,
"nModified":,
"nRemoved":,
"upserted":[], })
save()方法同样可以增加多条数据,代码效果如上。
>db.students.save({_id:ObjectId("5ab89c0d4f578f93b6feccef"),name: 'LiangKuan', age:,sex:,school: 'GuangDongDaXue',address:"GuangDongFoShan"})
WriteResult({"nMatched":,"nUpserted" : ,"nModified":})
更新记录成功,如果没有对应的 ID 值,也会增加记录。
10、MongoDB 更新文档:
MongoDB 使用 update() 和 save() 方法来更新集合中的文档。接下来让我们详细来看下两个函数的应用及其区别。
10.1、update() 方法,用于更新已经存在的文档
update() 方法用于更新已存在的文档。语法格式如下:
db.collectionName.update(
<query>,
<update>,
{
upsert: <boolean>,
multi: <boolean>,
writeConcern: <document>
}
)
参数说明:
query : update的查询条件,类似sql update查询内where后面的。
update : update的对象和一些更新的操作符(如$,$inc...)等,也可以理解为sql update查询内set后面的
upsert : 可选,这个参数的意思是,如果不存在update的记录,是否当新数据插入,true为插入,默认是false,不插入。
multi : 可选,mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录,如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。
writeConcern :可选,抛出异常的级别。
10.1.1、实例
> db.students.find()
{ "_id" : ObjectId("5ab9d27e3afa6504457050dd"), "name" : "HuangFeiHong", "age" : , "sex" : , "collage" : "GuangDongDaXue", "hobbies" : [ "kongfu", "YouYong" ], "address" : "GuangDongFoShan" }
{ "_id" : ObjectId("5ab9d38a3afa6504457050df"), "name" : "HongXiGuan", "age" : , "sex" : , "collage" : "GuangDongDaXue", "hobbies" : [ "kongfu", "HuaXue" ], "address" : "FuJian" }
{ "_id" : ObjectId("5ab9d38a3afa6504457050e0"), "name" : "YanYongChun", "age" : , "sex" : , "collage" : "FuJianDaXue", "hobbies" : [ "kongfu", "YouYong", "YeChui" ], "address" : "FuJIanNaoSao" }
{ "_id" : ObjectId("5ab9d38a3afa6504457050e1"), "name" : "MiaoCunHua", "age" : , "sex" : , "collage" : "GuangDongDaXue", "hobbies" : [ "kongfu", "MeiRong" ], "address" : "GuangDongGuangZhou" }
修改名称是“HuangFeiHong”的“age”为30,原始值是:33,默认只修改一条
>db.students.update({name:"HuangFeiHong"},{"$set":{"age":}})
WriteResult({ "nMatched" : , "nUpserted" : , "nModified" : }) >db.students.findOne()
{ "_id" : ObjectId("5ab9d27e3afa6504457050dd"), "name" : "HuangFeiHong", "age" : , "sex" : , "collage" : "GuangDongDaXue", "hobbies" : [ "kongfu", "YouYong" ], "address" : "GuangDongFoShan" }
//年龄已经从33岁改成了30岁了。 //修改名别是1(男人)的年龄都是30,必须这样写
>db.students.update({"sex":},{"$set":{"age":}},{multi:true})
WriteResult({ "nMatched" : , "nUpserted" : , "nModified" : })
10.2、save()方法(全文档字段替换,不是针对某个字段修改的,是伪更新)(修改数据的时候不使用Save()方法,使用Update()方法)
save() 方法通过传入的文档来替换已有文档。语法格式如下:
db.collection.save(
<document>,
{
writeConcern: <document>
}
)
参数说明:
document : 文档数据。
writeConcern :可选,抛出异常的级别。
10.2.1、实例
//修改一条记录,每个字段全部替换,好像是修改的效果
>db.students.save({
"_id":ObjectId("5ab9d27e3afa6504457050dd"),
"name" : "HuangFeiHong",
"age" : ,
"sex" : ,
"collage" : "GuangDongDaXue",
"hobbies" : [
"kongfu",
"YouYong"
],
"address" :"GuangDongFoShan"
})
WriteResult({ "nMatched" : , "nUpserted" : , "nModified" : })
11、MongoDB 删除文档
MongoDB remove()函数是用来移除集合中的数据。
MongoDB数据更新可以使用update()函数。在执行remove()函数前先执行find()命令来判断执行的条件是否正确,这是一个比较好的习惯。
11.1、remove()函数是用来移除集合中的数据。
remove() 方法的基本语法格式如下所示:
db.collectionName.remove(
<query>,
<justOne>
)
如果你的 MongoDB 是 2.6 版本以后的,语法格式如下:
db.collectionName.remove(
<query>,
{
justOne: <boolean>,
writeConcern: <document>
}
)
参数说明:
query :(可选)删除的文档的条件。
justOne : (可选)如果设为 true 或 1,则只删除一个文档。
writeConcern :(可选)抛出异常的级别。
11.2、实例
//删除全部数据,{}不能省略
>db.students.remove({})
WriteResult({ "nRemoved" : })//当前只有一条记录了,会清空集合表 //删除符合条件的数据是,所有符合的记录都删除
>db.students.remove({"sex":})
WriteResult({ "nRemoved" : }) //删除符合条件的第一条数据
>db.students.remove({sex:},{justOne:true})
WriteResult({ "nRemoved" : })
12、MongoDB 文档查询
12.1、 MongoDB 查询数据的语法格式如下:
//查询符合条件的第一条文档
db.collectionName.findOne(query, projection)
//查询符合条件的文档
db.collectionName.find(query, projection)
query :可选,使用查询操作符指定查询条件
projection :可选,使用投影操作符指定返回的键。查询时返回文档中所有键值, 只需省略该参数即可(默认省略)。格式如:key1:1,key2:1....,1表示显示,0表示不显示该键
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.col.find().pretty()
pretty() 方法以格式化的方式来显示所有文档。
12.2、实例
//查询所有记录
> db.students.find()
{ "_id" : ObjectId("5ab9de223afa6504457050e2"), "name" : "FangShiYu", "age" : , "sex" : , "school" : "ZheJiangDaXue", "address" : "GuangDongGuangZhou" }
{ "_id" : ObjectId("5ab9de223afa6504457050e3"), "name" : "YanYongChun", "age" : , "sex" : , "school" : "FuJianDaXue", "address" : "FuJianNanTianRen" }
{ "_id" : ObjectId("5ab9de3c3afa6504457050e4"), "name" : "HuangFeiHong", "age" : , "sex" : , "school" : "GuangDongDaXue", "address" : "GuangDongFoShan" } //显示符合条件的数据,当前显示性别是女的所有记录
> db.students.find({"sex":})
{ "_id" : ObjectId("5ab9de223afa6504457050e3"), "name" : "YanYongChun", "age" : , "sex" : , "school" : "FuJianDaXue", "address" : "FuJianNanTianRen" } //显示符合条件的数据,并且可以控制显示的键
>db.students.find({sex:},{_id:})
{ "name" : "FangShiYu", "age" : , "sex" : , "school" : "ZheJiangDaXue", "address" : "GuangDongGuangZhou" }
{ "name" : "HuangFeiHong", "age" : , "sex" : , "school" : "GuangDongDaXue", "address" : "GuangDongFoShan" } //显示符合条件的数据,以格式化的方式来显示所有文档
>db.students.find({sex:},{_id:}).pretty()
{
"name" : "FangShiYu",
"age" : ,
"sex" : ,
"school" : "ZheJiangDaXue",
"address" : "GuangDongGuangZhou"
}
{
"name" : "HuangFeiHong",
"age" : ,
"sex" : ,
"school" : "GuangDongDaXue",
"address" : "GuangDongFoShan"
} //显示符合条件的第一条数据,并且可以控制显示的键
>db.students.findOne({sex:},{_id:})
{
"name" : "FangShiYu",
"age" : ,
"sex" : ,
"school" : "ZheJiangDaXue",
"address" : "GuangDongGuangZhou"
}
四、总结
今天就写到这里了,有关查询和更新的内容还很多,今天只是介绍一个大概的内容,让大家对MongoDB的操作有一个初步的印象。我们以后会用更多的章节介绍查询和跟新的内容,包括条件操作符,修改操作符,还有一些特殊的操作符,正因为这部分的内容很多,所以需要我们使用单独的章节来介绍其内容。不忘初衷,继续努力吧。