1. 程式人生 > >MongoDB 學習筆記(1)

MongoDB 學習筆記(1)

資料庫

一個mongodb中可以建立多個數據庫。

MongoDB的預設資料庫為"db",該資料庫儲存在data目錄中。

MongoDB的單個例項可以容納多個獨立的資料庫,每一個都有自己的集合和許可權,不同的資料庫也放置在不同的檔案中。

"show dbs" 命令可以顯示所有資料的列表。

$ ./mongo
MongoDB shell version: 3.0.6
connecting to: test
> show dbs
local  0.078GB
test   0.078GB
>

 

執行 "db" 命令可以顯示當前資料庫物件或集合。

$ ./mongo
MongoDB shell version: 3.0.6
connecting to: test
> db
test
>

  

執行"use"命令,可以連線到一個指定的資料庫。

> use local
switched to db local
> db
local
>

  

以上例項命令中,"local" 是你要連結的資料庫。

資料庫也通過名字來標識。資料庫名可以是滿足以下條件的任意UTF-8字串。

  • 不能是空字串("")。
  • 不得含有' '(空格)、.、$、/、\和\0 (空字元)。
  • 應全部小寫。
  • 最多64位元組。

有一些資料庫名是保留的,可以直接訪問這些有特殊作用的資料庫。

  • admin: 從許可權的角度來看,這是"root"資料庫。要是將一個使用者新增到這個資料庫,這個使用者自動繼承所有資料庫的許可權。一些特定的伺服器端命令也只能從這個資料庫執行,比如列出所有的資料庫或者關閉伺服器。
  • local: 這個資料永遠不會被複制,可以用來儲存限於本地單臺伺服器的任意集合
  • config: 當Mongo用於分片設定時,config資料庫在內部使用,用於儲存分片的相關資訊。

文件

文件是一組鍵值(key-value)對(即BSON)。MongoDB 的文件不需要設定相同的欄位,並且相同的欄位不需要相同的資料型別,這與關係型資料庫有很大的區別,也是 MongoDB 非常突出的特點。

一個簡單的文件例子如下:

{"site":"www.runoob.com", "name":"菜鳥教程"}

下表列出了 RDBMS 與 MongoDB 對應的術語:

RDBMS MongoDB
資料庫 資料庫
表格 集合
文件
欄位
表聯合 嵌入文件
主鍵 主鍵 (MongoDB 提供了 key 為 _id )
資料庫服務和客戶端
Mysqld/Oracle mongod
mysql/sqlplus mongo

需要注意的是:

  1. 文件中的鍵/值對是有序的。
  2. 文件中的值不僅可以是在雙引號裡面的字串,還可以是其他幾種資料型別(甚至可以是整個嵌入的文件)。
  3. MongoDB區分型別和大小寫。
  4. MongoDB的文件不能有重複的鍵。
  5. 文件的鍵是字串。除了少數例外情況,鍵可以使用任意UTF-8字元。

文件鍵命名規範:

  • 鍵不能含有\0 (空字元)。這個字元用來表示鍵的結尾。
  • .和$有特別的意義,只有在特定環境下才能使用。
  • 以下劃線"_"開頭的鍵是保留的(不是嚴格要求的)。

集合

集合就是 MongoDB 文件組,類似於 RDBMS (關係資料庫管理系統:Relational Database Management System)中的表格。

集合存在於資料庫中,集合沒有固定的結構,這意味著你在對集合可以插入不同格式和型別的資料,但通常情況下我們插入集合的資料都會有一定的關聯性。

 

比如,我們可以將以下不同資料結構的文件插入到集合中:

{"site":"www.baidu.com"} {"site":"www.google.com","name":"Google"} {"site":"www.runoob.com","name":"菜鳥教程","num":5}

當第一個文件插入時,集合就會被建立。

合法的集合名

  • 集合名不能是空字串""。
  • 集合名不能含有\0字元(空字元),這個字元表示集合名的結尾。
  • 集合名不能以"system."開頭,這是為系統集合保留的字首。
  • 使用者建立的集合名字不能含有保留字元。有些驅動程式的確支援在集合名裡面包含,這是因為某些系統生成的集合中包含該字元。除非你要訪問這種系統建立的集合,否則千萬不要在名字裡出現$。 

如下例項:

db.col.findOne()

capped collections

Capped collections 就是固定大小的collection。

它有很高的效能以及佇列過期的特性(過期按照插入的順序). 有點和 "RRD" 概念類似。

Capped collections 是高效能自動的維護物件的插入順序。它非常適合類似記錄日誌的功能和標準的 collection 不同,你必須要顯式的建立一個capped collection,指定一個 collection 的大小,單位是位元組。collection 的資料儲存空間值提前分配的。

Capped collections 可以按照文件的插入順序儲存到集合中,而且這些文件在磁碟上存放位置也是按照插入順序來儲存的,所以當我們更新Capped collections 中文件的時候,更新後的文件不可以超過之前文件的大小,這樣話就可以確保所有文件在磁碟上的位置一直保持不變。

由於 Capped collection 是按照文件的插入順序而不是使用索引確定插入位置,這樣的話可以提高增添資料的效率。MongoDB 的操作日誌檔案 oplog.rs 就是利用 Capped Collection 來實現的。

要注意的是指定的儲存大小包含了資料庫的頭資訊。

db.createCollection("mycoll", {capped:true, size:100000})
  • 在 capped collection 中,你能新增新的物件。
  • 能進行更新,然而,物件不會增加儲存空間。如果增加,更新就會失敗 。
  • 使用 Capped Collection 不能刪除一個文件,可以使用 drop() 方法刪除 collection 所有的行。
  • 刪除之後,你必須顯式的重新建立這個 collection。
  • 在32位機器上,一個Capped集合的最大值約為482.5M, 64位只受系統檔案大小的限制,建立的時候,可以預指定大小。
db.log.drop()
    true


db.createCollection("log", { capped : true, size : 1000, max : 5 } )
    { "ok" : 1 }

  

固定集合屬性及用法

屬性

  • 屬性1:對固定集合進行插入速度極快
  • 屬性2:按照插入順序的查詢輸出速度極快

  • 屬性3:能夠在插入最新資料時,淘汰最早的資料

用法

  • 用法1:儲存日誌資訊

  • 用法2:快取一些少量的文件

Capped集合建立語法

db.createCollection("集合名稱", { capped : true, size : num, max : num } )

db.createCollection("log", { capped : true, size : 1000, max : 5 } )
  • 1, size用來指定集合大小,單位KB。

  • 2, 限制集合中物件的個數:可以在建立時設定max引數。

  • 3, 指定mac數量的時候必須同時指定size容量。淘汰機制只有在容量還沒有滿時才會依據文件數量工作。
    要是容量滿了,淘汰機制會依據容量來工作。

檢視一個集合是不是Capped集合

db.collection.isCapped()

  

    db.log.isCapped()
    true  //false 不是Capped集合

  

檢視Capped集合狀態

db.log.stats()
{
    "ns" : "leyue.log",
    "count" : 4,
    "size" : 140,
    "avgObjSize" : 35,
    "storageSize" : 36864,
    "capped" : true,
    "max" : 5,
    "maxSize" : 1024,
    "sleepCount" : 0,
    "sleepMS" : 0,
    ....
}

  

  • 1, max: Capped集合最多可以有多少條資料

  • 2, maxSize:Capped集合最多可以有多少位元組

把一個集合轉換成Capped集合,反之不行
db.runCommand({"convertToCapped": "要轉換的集合", size: 100000});
db.runCommand({"convertToCapped": "mycoll", size: 100000});

  


元資料

資料庫的資訊是儲存在集合中。它們使用了系統的名稱空間:

dbname.system.*

在MongoDB資料庫中名字空間 <dbname>.system.* 是包含多種系統資訊的特殊集合(Collection),如下:

集合名稱空間 描述
dbname.system.namespaces 列出所有名字空間。
dbname.system.indexes 列出所有索引。
dbname.system.profile 包含資料庫概要(profile)資訊。
dbname.system.users 列出所有可訪問資料庫的使用者。
dbname.local.sources 包含複製對端(slave)的伺服器資訊和狀態。

對於修改系統集合中的物件有如下限制。

在{{system.indexes}}插入資料,可以建立索引。但除此之外該表資訊是不可變的(特殊的drop index命令將自動更新相關資訊)。

{{system.users}}是可修改的。 {{system.profile}}是可刪除的。


MongoDB 資料型別

下表為MongoDB中常用的幾種資料型別。

資料型別 描述
String 字串。儲存資料常用的資料型別。在 MongoDB 中,UTF-8 編碼的字串才是合法的。
Integer 整型數值。用於儲存數值。根據你所採用的伺服器,可分為 32 位或 64 位。
Boolean 布林值。用於儲存布林值(真/假)。
Double 雙精度浮點值。用於儲存浮點值。
Min/Max keys 將一個值與 BSON(二進位制的 JSON)元素的最低值和最高值相對比。
Array 用於將陣列或列表或多個值儲存為一個鍵。
Timestamp 時間戳。記錄文件修改或新增的具體時間。
Object 用於內嵌文件。
Null 用於建立空值。
Symbol 符號。該資料型別基本上等同於字串型別,但不同的是,它一般用於採用特殊符號型別的語言。
Date 日期時間。用 UNIX 時間格式來儲存當前日期或時間。你可以指定自己的日期時間:建立 Date 物件,傳入年月日資訊。
Object ID 物件 ID。用於建立文件的 ID。
Binary Data 二進位制資料。用於儲存二進位制資料。
Code 程式碼型別。用於在文件中儲存 JavaScript 程式碼。
Regular expression 正則表示式型別。用於儲存正則表示式。

下面說明下幾種重要的資料型別。

ObjectId

ObjectId 類似唯一主鍵,可以很快的去生成和排序,包含 12 bytes,含義是:

  • 前 4 個位元組表示建立 unix 時間戳,格林尼治時間 UTC 時間,比北京時間晚了 8 個小時
  • 接下來的 3 個位元組是機器標識碼
  • 緊接的兩個位元組由程序 id 組成 PID
  • 最後三個位元組是隨機數

MongoDB 中儲存的文件必須有一個 _id 鍵。這個鍵的值可以是任何型別的,預設是個 ObjectId 物件

由於 ObjectId 中儲存了建立的時間戳,所以你不需要為你的文件儲存時間戳欄位,你可以通過 getTimestamp 函式來獲取文件的建立時間:

> var newObject = ObjectId() > newObject.getTimestamp() ISODate("2017-11-25T07:21:10Z")

ObjectId 轉為字串

> newObject.str
5a1919e63df83ce79df8b38f

字串

BSON 字串都是 UTF-8 編碼。

時間戳

BSON 有一個特殊的時間戳型別用於 MongoDB 內部使用,與普通的 日期 型別不相關。 時間戳值是一個 64 位的值。其中:

  • 前32位是一個 time_t 值(與Unix新紀元相差的秒數)
  • 後32位是在某秒中操作的一個遞增的序數

在單個 mongod 例項中,時間戳值通常是唯一的。

在複製集中, oplog 有一個 ts 欄位。這個欄位中的值使用BSON時間戳表示了操作時間。

BSON 時間戳型別主要用於 MongoDB 內部使用。在大多數情況下的應用開發中,你可以使用 BSON 日期型別。

日期

表示當前距離 Unix新紀元(1970年1月1日)的毫秒數。日期型別是有符號的, 負數表示 1970 年之前的日期。

> var mydate1 = new Date() //格林尼治時間 > mydate1 ISODate("2018-03-04T14:58:51.233Z") > typeof mydate1 object
> var mydate2 = ISODate() //格林尼治時間 > mydate2 ISODate("2018-03-04T15:00:45.479Z") > typeof mydate2 object

這樣建立的時間是日期型別,可以使用 JS 中的 Date 型別的方法。

返回一個時間型別的字串:

> var mydate1str = mydate1.toString() > mydate1str Sun Mar 04 2018 14:58:51 GMT+0000 (UTC) > typeof mydate1str string

或者

> Date()
Sun Mar 04 2018 15:02:59 GMT+0000 (UTC)