简介

MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写，旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。MongoDB是一个介于关系型数据库和非关系型数据库之间的产品，是非关系型数据库当中功能最丰富，最像关系型数据库的。

相关概念

MongoDB是非关系型数据库当中最像关系型数据库的，所以我们通过它与关系型数据库的对比，来了解下它的概念。

数据库操作

本文使用MongoDB版本为4.2.5,MongoDB客户端工具为Robo 3T

• 创建数据库，使用use命令去创建数据库，当插入第一条数据时会创建数据库，例如创建一个test数据库；

> use test
switched to db test
> db.article.insert({name:"MongoDB 教程"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
test    0.000GB

• 删除数据库，使用db对象中的dropDatabase()方法来删除；

> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "test", "ok" : 1 }
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB

集合操作

• 创建集合，使用db对象中的createCollection()方法来创建集合，例如创建一个article集合；

> use test
switched to db test
> db.createCollection("article")
{ "ok" : 1 }
> show collections
article

• 删除集合，使用collection对象的drop()方法来删除集合，例如删除一个article集合；

> db.article.drop()
true
> show collections

文档操作

上面的数据库和集合操作是在MongoDB的客户端中进行的，下面的文档操作都是在Robo 3T中进行的。

插入文档

• MongoDB通过collection对象的insert()方法向集合中插入文档，语法如下；

db.collection.insert(document)

• 使用collection对象的insert()方法来插入文档，例如插入一个article文档；

db.article.insert({title: ‘MongoDB Test‘, 
    description: ‘MongoDB is a Nosql database‘,
    by: ‘zhangsan‘,
    url: ‘https://www.mongodb.com/‘,
    tags: [‘mongodb‘, ‘database‘, ‘NoSQL‘],
    likes: 100
})

• 使用collection对象的find()方法可以获取文档，例如获取所有的article文档；

db.article.find({})

{
    "_id" : ObjectId("6b7714661379a101445e3927"),
    "title" : "MongoDB Test",
    "description" : "MongoDB is a Nosql database",
    "by" : "zhangsan",
    "url" : "https://www.mongodb.com/",
    "tags" : [ 
        "mongodb", 
        "database", 
        "NoSQL"
    ],
    "likes" : 100.0
}

更新文档

• MongoDB通过collection对象的update()来更新集合中的文档，语法如下；

db.collection.update(
   <query>,
   <update>,
   {
     multi: <boolean>
   }
)
# query：修改的查询条件，类似于SQL中的WHERE部分
# update：更新属性的操作符，类似与SQL中的SET部分
# multi：设置为true时会更新所有符合条件的文档，默认为false只更新找到的第一条

• 将title为MongoDB Test的所有文档的title修改为MongoDB；

db.article.update({‘title‘:‘MongoDB 教程‘},{$set:{‘title‘:‘MongoDB‘}},{multi:true})

• 除了update()方法以外，save()方法可以用来替换已有文档，语法如下；

db.collection.save(document)

• 这次我们将ObjectId为6b7714661379a101445e3927的文档的title改为MongoDB Test；

db.article.save({
    "_id" : ObjectId("6b7714661379a101445e3927"),
    "title" : "MongoDB Test",
    "description" : "MongoDB is a Nosql database",
    "by" : "zhangsan",
    "url" : "https://www.mongodb.com/",
    "tags" : [ 
        "mongodb", 
        "database", 
        "NoSQL"
    ],
    "likes" : 100.0
})

删除文档

• MongoDB通过collection对象的remove()方法来删除集合中的文档，语法如下；

db.collection.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>
   }
)
# query：删除的查询条件，类似于SQL中的WHERE部分
# justOne：设置为true只删除一条记录，默认为false删除所有记录

• 删除title为MongoDB Test的所有文档；

db.article.remove({‘title‘:‘MongoDB Test‘})

查询文档

• MongoDB通过collection对象的find()方法来查询文档，语法如下；

db.collection.find(query, projection)
# query：查询条件，类似于SQL中的WHERE部分
# projection：可选，使用投影操作符指定返回的键

• 查询article集合中的所有文档；

db.article.find()

/* 1 */
{
    "_id" : ObjectId("6b7714661379a101445e3927"),
    "title" : "MongoDB Test",
    "description" : "MongoDB is a Nosql database",
    "by" : "zhangsan",
    "url" : "https://www.mongodb.com/",
    "tags" : [ 
        "mongodb", 
        "database", 
        "NoSQL"
    ],
    "likes" : 50.0
}

• MongoDB中的条件操作符，通过与SQL语句的对比来了解下；

• 条件查询，查询title为MongoDB Test的所有文档；

db.article.find({‘title‘:‘MongoDB 教程‘})

• 条件查询，查询likes大于50的所有文档；

db.article.find({‘likes‘:{$gt:50}})

• AND条件可以通过在find()方法传入多个键，以逗号隔开来实现，例如查询title为MongoDB Test并且by为zhangsan的所有文档；

db.article.find({‘title‘:‘MongoDB Test‘,‘by‘:‘zhangsan‘})

• OR条件可以通过使用$or操作符实现，例如查询title为MongoDB 或MongoDB Test的所有文档；

db.article.find({$or:[{"title":"MongoDB"},{"title": "MongoDB Test"}]})

• AND 和 OR条件的联合使用，例如查询likes大于50，并且title为MongoDB 或者"MongoDB Test的所有文档。

db.article.find({"likes": {$gt:50}, $or: [{"title": "MongoDB"},{"title": "MongoDB Test"}]})

其他操作

Limit与Skip操作

• 读取指定数量的文档，可以使用limit()方法，语法如下；

db.collection.find().limit(NUMBER)

• 只查询article集合中的3条数据；

db.article.find().limit(3)

• 跳过指定数量的文档来读取，可以使用skip()方法，语法如下；

db.collection.find().limit(NUMBER).skip(NUMBER)

• 从第二条开始，查询article集合中的2条数据；

db.article.find().limit(2).skip(1)

排序

• 在MongoDB中使用sort()方法对数据进行排序，sort()方法通过参数来指定排序的字段，并使用1和-1来指定排序方式，1为升序，-1为降序；

db.collection.find().sort({KEY:1})

• 按article集合中文档的likes字段降序排列；

db.article.find().sort({likes:-1})

索引

• 索引通常能够极大的提高查询的效率，如果没有索引，MongoDB在读取数据时必须扫描集合中的每个文件并选取那些符合查询条件的记录。

• MongoDB使用createIndex()方法来创建索引，语法如下；

db.collection.createIndex(keys, options)
# background：建索引过程会阻塞其它数据库操作，设置为true表示后台创建，默认为false
# unique：设置为true表示创建唯一索引
# name：指定索引名称，如果没有指定会自动生成

• 给title和description字段创建索引，1表示升序索引，-1表示降序索引，指定以后台方式创建；

db.article.createIndex({"title":1,"description":-1}, {background: true})

• 看article集合中已经创建的索引；

db.article.getIndexes()

/* 1 */
[
    {
        "v" : 2,
        "key" : {
            "_id" : 1
        },
        "name" : "_id_",
        "ns" : "test.article"
    },
    {
        "v" : 2,
        "key" : {
            "title" : 1.0,
            "description" : -1.0
        },
        "name" : "title_1_description_-1",
        "ns" : "test.article",
        "background" : true
    }
]

聚合

• MongoDB中的聚合使用aggregate()方法，类似于SQL中的group by语句，语法如下；

db.collection.aggregate(AGGREGATE_OPERATION)

• 聚合中常用操作符如下；
  | 操作符 | 描述 |
  | ---- | ----- |
  | $sum | 计算总和 |
  | $avg | 计算平均值 |
  | $min | 计算最小值 |
  | $max | 计算最大值 |

• 根据by字段聚合文档并计算文档数量，类似与SQL中的count()函数；

db.article.aggregate([{$group : {_id : "$by", sum_count : {$sum : 1}}}])

/* 1 */
{
    "_id" : "zhangsan",
    "sum_count" : 2.0
}

/* 2 */
{
    "_id" : "lisi",
    "sum_count" : 1.0
}

• 根据by字段聚合文档并计算likes字段的平局值，类似与SQL中的avg()语句；

db.article.aggregate([{$group : {_id : "$by", avg_likes : {$avg : "$likes"}}}])

/* 1 */
{
    "_id" : "zhangsan",
    "avg_likes" : 100.0
}

/* 2 */
{
    "_id" : "lisi",
    "avg_likes" : 100.0
}

正则表达式

• MongoDB使用$regex操作符来设置匹配字符串的正则表达式，可以用来模糊查询，类似于SQL中的like操作；
• 例如查询title中包含Test的文档；

db.article.find({title:{$regex:"Test"}})

• 不区分大小写的模糊查询，使用$options操作符；

db.article.find({title:{$regex:"ZhangSan",$options:"$i"}})

MongoDB的基本操作