MongoDB基础一篇就够了

时间:2023-03-10 02:35:24
MongoDB基础一篇就够了

MongoDB

linux安装MongoDB

Windows安装MongoDB

  • 查看当前数据库名称
db
  • 查看所有数据库名称
  • 列出所有在物理上存在的数据库
show dbs
  • 切换数据库
  • 如果数据库不存在,则指向数据库,但不创建,直到插入数据或创建集合时数据库才被创建
use 数据库名称
  • 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

数据库删除

  • 删除当前指向的数据库
db.dropDatabase()

集合创建

集合(等同于关系型数据库中的表)

  • 语法
db.createCollection(name, options)
  • name是要创建的集合的名称
  • options是一个文档,用于指定集合的配置
  • 选项参数是可选的,所以只需要到指定的集合名称。以下是可以使用的选项列表:
  • 例1:不限制集合大小
db.createCollection("stu")
  • 例2:限制集合大小,后面学会插入语句后可以查看效果
  • 参数capped:默认值为false表示不设置上限,值为true表示设置上限
  • 参数size:当capped值为true时,需要指定此参数,表示上限大小,当文档达到上限时,会将之前的数据覆盖,单位为字节
db.createCollection("sub", { capped : true, size : 10 } )

查看当前数据库的集合

  • 语法
show collections

删除

  • 语法
db.集合名称.drop()

数据类型

  • 下表为MongoDB中常用的几种数据类型:
  • Object ID:文档ID
  • String:字符串,最常用,必须是有效的UTF-8
  • Boolean:存储一个布尔值,true或false
  • Integer:整数可以是32位或64位,这取决于服务器
  • Double:存储浮点值
  • Arrays:数组或列表,多个值存储到一个键
  • Object:用于嵌入式的文档,即一个值为一个文档
  • Null:存储Null值
  • Timestamp:时间戳
  • Date:存储当前日期或时间的UNIX时间格式

object id

  • 每个文档都有一个属性,为_id,保证每个文档的唯一性
  • 可以自己去设置_id插入文档
  • 如果没有提供,那么MongoDB为每个文档提供了一个独特的_id,类型为objectID
  • objectID是一个12字节的十六进制数
    • 前4个字节为当前时间戳
    • 接下来3个字节的机器ID
    • 接下来的2个字节中MongoDB的服务进程id
    • 最后3个字节是简单的增量值

基本数据操作

插入

  • 语法
db.集合名称.insert(document)
  • 插入文档时,如果不指定_id参数,MongoDB会为文档分配一个唯一的ObjectId
  • 例1
db.stu.insert([{name:'郭靖',addr:'上海'},{name:'黄蓉',age:18}])

简单查询

  • 语法
db.集合名称.find()

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更新

  • 语法
db.集合名称.update(
{query},
{update},
{multi: <boolean>}
)
  • 参数query:查询条件,类似sql语句update中where部分

  • 参数update:更新操作符,类似sql语句update中set部分

  • 参数multi:可选,默认是false,表示只更新找到的第一条记录,值为true表示把满足条件的文档全部更新全文

  • 全文档更新

db.stu.update({},{$set: {name:'gg'}},{multi:true})

注意: 上面没有使用set会覆盖整个json不是单个字段,如上面满足条件的数据有两个字段,name:′郭靖′,age:18,执行完上面的update后就变为name:′小郭′了(因为不使用set会覆盖整个json不是单个字段,如上面满足条件的数据有两个字段,{name:'郭靖',age:18},执行完上面的update后就变为{name:'小郭'}了(因为不使用set会覆盖整个json不是单个字段,如上面满足条件的数据有两个字段,name:′郭靖′,age:18,执行完上面的update后就变为name:′小郭′了(因为不使用set是进行覆盖)

  • 单个更新
db.stu.update({name:'郭靖'},{name:'小郭'}) --将第一个name为郭靖的name更新为小郭
  • 指定属性更新,通过操作符$set
db.stu.insert({name:'hr',gender:0})
db.stu.update({name:'hr'},{$set:{name:'hys'}})

修改多条匹配到的数据(推荐使用$set)

db.stu.update({name:'小郭'},{$set: {name:'郭靖'}},{multi:true})  --将所有name为小郭的name更新为郭靖

保存

  • 语法
db.集合名称.save(document)
  • 如果文档的_id已经存在则修改,如果文档的_id不存在则添加
db.stu.save({_id:'20160102','name':'yk',gender:1})
db.stu.save({_id:'20160102','name':'wyk'})

删除

  • 语法
db.集合名称.remove(
{query},
{justOne: <boolean>}
)
  • 参数query:可选,删除的文档的条件
  • 参数justOne:可选,如果设为true或1,则只删除一条,默认false,表示删除多条
  • 例8:只删除匹配到的第一条
db.stu.remove({gender:0},{justOne:true})
  • 例9:全部删除
db.stu.remove({})

关于size的示例

  • 例10
  • 创建集合
db.createCollection('sub',{capped:true,size:10})
  • 插入第一条数据库查询
db.sub.insert({title:'linux',count:10})
db.sub.find()
  • 插入第二条数据库查询
db.sub.insert({title:'web',count:15})
db.sub.find()
  • 插入第三条数据库查询
db.sub.insert({title:'sql',count:8})
db.sub.find()
  • 插入第四条数据库查询
db.sub.insert({title:'django',count:12})
db.sub.find()
  • 插入第五条数据库查询
db.sub.insert({title:'python',count:14})
db.sub.find()

数据查询

基本查询

  • 方法find():查询
db.集合名称.find({条件文档})
  • 方法findOne():查询,只返回第一个
db.集合名称.findOne({条件文档})
  • 方法pretty():将结果格式化
db.集合名称.find({条件文档}).pretty()

比较运算符

  • 等于,默认是等于判断,没有运算符
  • 小于$lt
  • 小于或等于$lte
  • 大于$gt
  • 大于或等于$gte
  • 不等于$ne
  • 例1:查询名称等于’gj’的学生
db.stu.find({name:'gj'})
  • 例2:查询年龄大于或等于18的学生
db.stu.find({age:{$gte:18}})

逻辑运算符

  • 查询时可以有多个条件,多个条件之间需要通过逻辑运算符连接
  • 逻辑与:默认是逻辑与的关系
  • 例3:查询年龄大于或等于18,并且性别为1的学生
db.stu.find({age:{$gte:18},gender:1})
  • 逻辑或:使用$or
  • 例4:查询年龄大于18,或性别为0的学生
db.stu.find({$or:[{age:{$gt:18}},{gender:1}]})
  • and和or一起使用
  • 例5:查询年龄大于18或性别为0的学生,并且学生的姓名为gj
db.stu.find({$or:[{age:{$gte:18}},{gender:1}],name:'gj'})

范围运算符

  • 使用"in&quot;,&quot;in&quot;,&quot;in","nin" 判断是否在某个范围内
  • 例6:查询年龄为18、28的学生
db.stu.find({age:{$in:[18,28]}})

支持正则表达式

  • 使用//或$regex编写正则表达式
  • 例7:查询姓黄的学生
db.stu.find({name:/^黄/})
db.stu.find({name:{$regex:'^黄'}}})

自定义查询

MongoDB中支持直接使用JS,示例如下:

  • 使用$where后面写一个函数,返回满足条件的数据
  • 例7:查询年龄大于30的学生
> db.stu.find({$where:function(){return this.age==18}})
{ "_id" : ObjectId("5c516acf67bbdc668c62c0cc"), "name" : "gg", "age" : 18 }
{ "_id" : ObjectId("5c51708b67bbdc668c62c0cf"), "name" : "gg", "age" : 18 }
{ "_id" : ObjectId("5c51753b67bbdc668c62c0d2"), "name" : "gg", "age" : 18 } > db.stu.find({$where:function(){return this.age!=18}})
{ "_id" : ObjectId("5c516acf67bbdc668c62c0cb"), "name" : "gg" }
{ "_id" : ObjectId("5c516d8367bbdc668c62c0cd"), "name" : "gg" }
{ "_id" : ObjectId("5c51708b67bbdc668c62c0ce"), "name" : "gg", "addr" : "上海" }
{ "_id" : ObjectId("5c51708b67bbdc668c62c0d0"), "name" : "gg", "addr" : "北京" }
{ "_id" : ObjectId("5c51753b67bbdc668c62c0d1"), "name" : "gg", "addr" : "上海" }
{ "_id" : ObjectId("5c51753b67bbdc668c62c0d3"), "name" : "gg", "addr" : "北京" }

skip与Limit

Limit

  • 方法limit():用于读取指定数量的文档
  • 语法:
db.集合名称.find().limit(NUMBER)
  • 参数NUMBER表示要获取文档的条数
  • 如果没有指定参数则显示集合中的所有文档
  • 例1:查询2条学生信息
db.stu.find().limit(2)

skip

  • 方法skip():用于跳过指定数量的文档
  • 语法:
db.集合名称.find().skip(NUMBER)
  • 参数NUMBER表示跳过的记录条数,默认值为0
  • 例2:查询从第3条开始的学生信息
db.stu.find().skip(2)

一起使用

  • 方法limit()和skip()可以一起使用,不分先后顺序
  • 创建数据集
for(i=0;i<15;i++){db.t1.insert({_id:i})}
  • 查询第5至8条数据
db.stu.find().limit(4).skip(5)

db.stu.find().skip(5).limit(4) --从第5条开始取4条结果

投影

  • 在查询到的返回结果中,只选择必要的字段,而不是选择一个文档的整个字段
  • 如:一个文档有5个字段,需要显示只有3个,投影其中3个字段即可
  • 语法:
  • 参数为字段与值,值为1表示显示,值为0不显示
db.集合名称.find({},{字段名称:1,...})
  • 对于需要显示的字段,设置为1即可,不设置即为不显示
  • 特殊:对于_id列默认是显示的,如果不显示需要明确设置为0
  • 例1
db.stu.find({},{name:1,gender:1})
  • 例2
db.stu.find({},{_id:0,name:1,gender:1})

排序

  • 方法sort(),用于对结果集进行排序
  • 语法
db.集合名称.find().sort({字段:1,...})
  • 参数1为升序排列
  • 参数-1为降序排列
  • 例1:根据性别降序,再根据年龄升序
db.stu.find().sort({gender:-1,age:1})

统计个数

  • 方法count()用于统计结果集中文档条数
  • 语法
db.集合名称.find({条件}).count()
  • 也可以与为
db.集合名称.count({条件})
  • 例1:统计男生人数
db.stu.find({gender:1}).count()
  • 例2:统计年龄大于20的男生人数
db.stu.count({age:{$gt:20},gender:1})

消除重复

  • 方法distinct()对数据进行去重
  • 语法
db.集合名称.distinct('去重字段',{条件})
  • 例1:查找年龄大于18的性别(去重)
db.stu.distinct('gender',{age:{$gt:18}})

聚合 aggregate

  • 聚合(aggregate)主要用于计算数据,类似sql中的sum()、avg()
  • 语法
db.集合名称.aggregate([{管道:{表达式}}])

管道

  • 管道在Unix和Linux中一般用于将当前命令的输出结果作为下一个命令的输入
ps ajx | grep mongo
  • 在mongodb中,管道具有同样的作用,文档处理完毕后,通过管道进行下一次处理
  • 常用管道
    • $group:将集合中的文档分组,可用于统计结果
    • $match:过滤数据,只输出符合条件的文档
    • $project:修改输入文档的结构,如重命名、增加、删除字段、创建计算结果
    • $sort:将输入文档排序后输出
    • $limit:限制聚合管道返回的文档数
    • $skip:跳过指定数量的文档,并返回余下的文档
    • $unwind:将数组类型的字段进行拆分

表达式

  • 处理输入文档并输出
  • 语法
表达式:'$列名'  --必须要$符号
  • 常用表达式

    • sum:计算总和,sum:计算总和,sum:计算总和,sum:1同count表示计数

    例:以addr进行分组统计每组有几条($sum:1 就是每发现一条数据这个xxx字段数量就加1)

    db.stu.aggregate([
    {$group:
    {
    _id:'$addr',
    xxx:{$sum:1}
    }
    }
    ])
    • $avg:计算平均值

    例:以addr进行分组并求age字段的平均值

    db.stu.aggregate([
    {$group:
    {
    _id:'$addr',
    xxx:{$avg:'$age'}
    }
    }
    ])
    • $min:获取最小值

    例:以addr进行分组并求age字段的最小值

    db.stu.aggregate([
    {$group:
    {
    _id:'$addr',
    xxx:{$min:'$age'}
    }
    }
    ])
    • $max:获取最大值

    例:以addr进行分组并求age字段的最大值

    db.stu.aggregate([
    {$group:
    {
    _id:'$addr',
    xxx:{$max:'$age'}
    }
    }
    ])
    • $push:在结果文档中插入值到一个数组中
    • $first:根据资源文档的排序获取第一个文档数据
    • $last:根据资源文档的排序获取最后一个文档数据

$group

  • 将集合中的文档分组,可用于统计结果
  • _id表示分组的依据,使用某个字段的格式为’$字段’
  • 例1:统计男生、女生的总人数
db.stu.aggregate([
{$group:
{
_id:'$gender',
counter:{$sum:1}
}
}
])

Group by null

  • 将集合中所有文档分为一组
  • 例2:求学生总人数、平均年龄
db.stu.aggregate([
{$group:
{
_id:null,
counter:{$sum:1},
avgAge:{$avg:'$age'}
}
}
])

透视数据

  • 例3:统计学生性别及学生姓名
db.stu.aggregate([
{$group:
{
_id:'$gender',
name:{$push:'$name'}
}
}
])
  • 使用$$ROOT可以将文档内容加入到结果集的数组中,代码如下
db.stu.aggregate([
{$group:
{
_id:'$gender',
name:{$push:'$$ROOT'}
}
}
])

$match

  • 用于过滤数据,只输出符合条件的文档
  • 使用MongoDB的标准查询操作
  • 例1:查询年龄大于20的学生
db.stu.aggregate([
{$match:{age:{$gt:20}}}
])
  • 例2:查询年龄大于20的男生、女生人数
db.stu.aggregate([
{$match:{age:{$gt:20}}},
{$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}}
])

$project

  • 修改输入文档的结构,如重命名、增加、删除字段、创建计算结果
  • 例1:查询学生的姓名、年龄
db.stu.aggregate([
{$project:{_id:0,name:1,age:1}}
])
  • 例2:查询男生、女生人数,输出人数
db.stu.aggregate([
{$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},
{$project:{_id:0,counter:1}}
])

$sort

  • 将输入文档排序后输出
  • 例1:查询学生信息,按年龄升序
b.stu.aggregate([{$sort:{age:1}}])
  • 例2:查询男生、女生人数,按人数降序
db.stu.aggregate([
{$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},
{$sort:{counter:-1}}
])

$limit

  • 限制聚合管道返回的文档数
  • 例1:查询2条学生信息
db.stu.aggregate([{$limit:2}])

$skip

  • 跳过指定数量的文档,并返回余下的文档
  • 例2:查询从第3条开始的学生信息
db.stu.aggregate([{$skip:2}])

  • 例3:统计男生、女生人数,按人数升序,取第二条数据
db.stu.aggregate([
{$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},
{$sort:{counter:1}},
{$skip:1},
{$limit:1}
])
  • 注意顺序:先写skip,再写limit

$unwind

  • 将文档中的某一个数组类型字段拆分成多条,每条包含数组中的一个值

语法1

  • 对某字段值进行拆分
db.集合名称.aggregate([{$unwind:'$字段名称'}])
  • 构造数据
db.t2.insert({_id:1,item:'t-shirt',size:['S','M','L']})
  • 查询
db.t2.aggregate([{$unwind:'$size'}])

语法2

  • 对某字段值进行拆分
  • 处理空数组、非数组、无字段、null情况
db.inventory.aggregate([{
$unwind:{
path:'$字段名称',
preserveNullAndEmptyArrays:<boolean>#防止数据丢失
}
}])
  • 构造数据
db.t3.insert([
{ "_id" : 1, "item" : "a", "size": [ "S", "M", "L"] },
{ "_id" : 2, "item" : "b", "size" : [ ] },
{ "_id" : 3, "item" : "c", "size": "M" },
{ "_id" : 4, "item" : "d" },
{ "_id" : 5, "item" : "e", "size" : null }
])
  • 使用语法1查询
db.t3.aggregate([{$unwind:'$size'}])
  • 查看查询结果,发现对于空数组、无字段、null的文档,都被丢弃了
  • 问:如何能不丢弃呢?
  • 答:使用语法2查询
db.t3.aggregate([{$unwind:{path:'$sizes',preserveNullAndEmptyArrays:true}}])

索引

创建大量数据:

for(i=0;i<100000;i++){
db.表.insert({name:'test'+i,age:i})
}

数据查找性能分析:

  • 查找姓名为test10000的文档

    db.表.find({'name':'test10000'})  --数据太少看不出来啥效果
  • 使用explain()命令进行查看性能

    > db.表.find({'name':'test10000'}).explain('executionStats')
    
    ...
    "executionStats" : {
    "executionSuccess" : true,
    "nReturned" : 0,
    "executionTimeMillis" : 110, <------主要看这个字段是运行时间
    "totalKeysExamined" : 0,
    "totalDocsExamined" : 2,
    "executionStages" : {
    "stage" : "COLLSCAN",
    "filter" : {
    "name" : {
    "$eq" : "test10000"
    }
    },
    ...
    }

建立索引

上面在10万条数据中查找1条既然需要110毫秒太慢了,现在添加字段索引

db.表.ensureIndex({属性:1})
db.表.ensureIndex({属性:-1})

1表示升序,-1表示降序

  • 建立完成后再次使用explain()命令进行查看性能
> db.表.find({'name':'test10000'}).explain('executionStats')

...
"executionStats" : {
"executionSuccess" : true,
"nReturned" : 0,
"executionTimeMillis" : 1, <------主要看这个字段是运行时间
"totalKeysExamined" : 0,
"totalDocsExamined" : 2,
"executionStages" : {
"stage" : "COLLSCAN",
"filter" : {
"name" : {
"$eq" : "test10000"
}
},
...
}

索引常用命令

  • 建立唯一索引

    db.表.ensureIndex({"name":1},{"unique":true})
  • 建立联合索引

    db.表.ensureIndex({name:1,age:1})
  • 查看文档所有索引

    db.表.getIndexes()
  • 删除索引

    db.表.dropIndexes('索引名称')
  • 删除所有索引

    db.表.dropIndexes()