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MongoDB 概念解析
不管我們學(xué)習(xí)什么數(shù)據(jù)庫都應(yīng)該學(xué)習(xí)其中的基礎(chǔ)概念，在mongodb中基本的概念是文檔、集合、數(shù)據(jù)庫，下面我們挨個介紹。
創(chuàng)新互聯(lián)公司從2013年開始，公司以成都網(wǎng)站制作、做網(wǎng)站、外貿(mào)營銷網(wǎng)站建設(shè)、系統(tǒng)開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)推廣、文化傳媒、企業(yè)宣傳、平面廣告設(shè)計等為主要業(yè)務(wù)，適用行業(yè)近百種。服務(wù)企業(yè)客戶成百上千，涉及國內(nèi)多個省份客戶。擁有多年網(wǎng)站建設(shè)開發(fā)經(jīng)驗。為企業(yè)提供專業(yè)的網(wǎng)站建設(shè)、創(chuàng)意設(shè)計、宣傳推廣等服務(wù)。 通過專業(yè)的設(shè)計、獨特的風(fēng)格，為不同客戶提供各種風(fēng)格的特色服務(wù)。
下表將幫助您更容易理解Mongo中的一些概念：
| SQL術(shù)語/概念 | MongoDB術(shù)語/概念 | 解釋/說明 |
|---|---|---|
| database | database | 數(shù)據(jù)庫 |
| table | collection | 數(shù)據(jù)庫表/集合 |
| row | document | 數(shù)據(jù)記錄行/文檔 |
| column | field | 數(shù)據(jù)字段/域 |
| index | index | 索引 |
| table joins | 表連接,MongoDB不支持 | |
| primary key | primary key | 主鍵,MongoDB自動將_id字段設(shè)置為主鍵 |
通過下圖實例，我們也可以更直觀的了解Mongo中的一些概念：
數(shù)據(jù)庫
一個mongodb中可以建立多個數(shù)據(jù)庫。
MongoDB的默認數(shù)據(jù)庫為"db"，該數(shù)據(jù)庫存儲在data目錄中。
MongoDB的單個實例可以容納多個獨立的數(shù)據(jù)庫，每一個都有自己的集合和權(quán)限，不同的數(shù)據(jù)庫也放置在不同的文件中。
"show dbs" 命令可以顯示所有數(shù)據(jù)的列表。
$ ./mongo MongoDB shell version: 3.0.6 connecting to: test > show dbs local 0.078GB test 0.078GB >
執(zhí)行 "db" 命令可以顯示當前數(shù)據(jù)庫對象或集合。
$ ./mongo MongoDB shell version: 3.0.6 connecting to: test > db test >
運行"use"命令，可以連接到一個指定的數(shù)據(jù)庫。
> use local switched to db local > db local >
以上實例命令中，"local" 是你要鏈接的數(shù)據(jù)庫。
在下一個章節(jié)我們將詳細講解MongoDB中命令的使用。
數(shù)據(jù)庫也通過名字來標識。數(shù)據(jù)庫名可以是滿足以下條件的任意UTF-8字符串。
- 不能是空字符串（"")。
- 不得含有' '（空格)、.、$、/、\和\0 (空字符)。
- 應(yīng)全部小寫。
- 最多64字節(jié)。
有一些數(shù)據(jù)庫名是保留的，可以直接訪問這些有特殊作用的數(shù)據(jù)庫。
- admin： 從權(quán)限的角度來看，這是"root"數(shù)據(jù)庫。要是將一個用戶添加到這個數(shù)據(jù)庫，這個用戶自動繼承所有數(shù)據(jù)庫的權(quán)限。一些特定的服務(wù)器端命令也只能從這個數(shù)據(jù)庫運行，比如列出所有的數(shù)據(jù)庫或者關(guān)閉服務(wù)器。
- local: 這個數(shù)據(jù)永遠不會被復(fù)制，可以用來存儲限于本地單臺服務(wù)器的任意集合
- config: 當Mongo用于分片設(shè)置時，config數(shù)據(jù)庫在內(nèi)部使用，用于保存分片的相關(guān)信息。
文檔(Document)
文檔是一組鍵值(key-value)對(即 BSON)。MongoDB 的文檔不需要設(shè)置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的數(shù)據(jù)類型，這與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有很大的區(qū)別，也是 MongoDB 非常突出的特點。
一個簡單的文檔例子如下：
{"site":"www.runoob.com", "name":"菜鳥教程"}下表列出了 RDBMS 與 MongoDB 對應(yīng)的術(shù)語：
| RDBMS | MongoDB |
|---|---|
| 數(shù)據(jù)庫 | 數(shù)據(jù)庫 |
| 表格 | 集合 |
| 行 | 文檔 |
| 列 | 字段 |
| 表聯(lián)合 | 嵌入文檔 |
| 主鍵 | 主鍵 (MongoDB 提供了 key 為 _id ) |
| 數(shù)據(jù)庫服務(wù)和客戶端 | |
| Mysqld/Oracle | mongodb |
| mysql/sqlplus | mongo |
需要注意的是：
- 文檔中的鍵/值對是有序的。
- 文檔中的值不僅可以是在雙引號里面的字符串，還可以是其他幾種數(shù)據(jù)類型（甚至可以是整個嵌入的文檔)。
- MongoDB區(qū)分類型和大小寫。
- MongoDB的文檔不能有重復(fù)的鍵。
- 文檔的鍵是字符串。除了少數(shù)例外情況，鍵可以使用任意UTF-8字符。
文檔鍵命名規(guī)范：
- 鍵不能含有\(zhòng)0 (空字符)。這個字符用來表示鍵的結(jié)尾。
- .和$有特別的意義，只有在特定環(huán)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 文檔組，類似于 RDBMS （關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：Relational Database Management System)中的表格。
集合存在于數(shù)據(jù)庫中，集合沒有固定的結(jié)構(gòu)，這意味著你在對集合可以插入不同格式和類型的數(shù)據(jù)，但通常情況下我們插入集合的數(shù)據(jù)都會有一定的關(guān)聯(lián)性。
比如，我們可以將以下不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的文檔插入到集合中：
{"site":"www.baidu.com"}
{"site":"www.google.com","name":"Google"}
{"site":"www.runoob.com","name":"菜鳥教程","num":5}
當?shù)谝粋€文檔插入時，集合就會被創(chuàng)建。
合法的集合名
- 集合名不能是空字符串""。
- 集合名不能含有\(zhòng)0字符（空字符)，這個字符表示集合名的結(jié)尾。
- 集合名不能以"system."開頭，這是為系統(tǒng)集合保留的前綴。
- 用戶創(chuàng)建的集合名字不能含有保留字符。有些驅(qū)動程序的確支持在集合名里面包含，這是因為某些系統(tǒng)生成的集合中包含該字符。除非你要訪問這種系統(tǒng)創(chuàng)建的集合，否則千萬不要在名字里出現(xiàn)$。
如下實例：
db.col.findOne()
capped collections
Capped collections 就是固定大小的collection。
它有很高的性能以及隊列過期的特性(過期按照插入的順序). 有點和 "RRD" 概念類似。
Capped collections 是高性能自動的維護對象的插入順序。它非常適合類似記錄日志的功能和標準的 collection 不同，你必須要顯式的創(chuàng)建一個capped collection，指定一個 collection 的大小，單位是字節(jié)。collection 的數(shù)據(jù)存儲空間值提前分配的。
Capped collections 可以按照文檔的插入順序保存到集合中，而且這些文檔在磁盤上存放位置也是按照插入順序來保存的，所以當我們更新Capped collections 中文檔的時候，更新后的文檔不可以超過之前文檔的大小，這樣話就可以確保所有文檔在磁盤上的位置一直保持不變。
由于 Capped collection 是按照文檔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數(shù)據(jù)的效率。MongoDB 的操作日志文件 oplog.rs 就是利用 Capped Collection 來實現(xiàn)的。
要注意的是指定的存儲大小包含了數(shù)據(jù)庫的頭信息。
db.createCollection("mycoll", {capped:true, size:100000})- 在 capped collection 中，你能添加新的對象。
- 能進行更新，然而，對象不會增加存儲空間。如果增加，更新就會失敗 。
- 使用 Capped Collection 不能刪除一個文檔，可以使用 drop() 方法刪除 collection 所有的行。
- 刪除之后，你必須顯式的重新創(chuàng)建這個 collection。
- 在32bit機器中，capped collection 最大存儲為 1e9( 1X109)個字節(jié)。
元數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)庫的信息是存儲在集合中。它們使用了系統(tǒng)的命名空間：
dbname.system.*
在MongoDB數(shù)據(jù)庫中名字空間
| 集合命名空間 | 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 | 包含數(shù)據(jù)庫概要(profile)信息。 |
| dbname.system.users | 列出所有可訪問數(shù)據(jù)庫的用戶。 |
| dbname.local.sources | 包含復(fù)制對端（slave）的服務(wù)器信息和狀態(tài)。 |
對于修改系統(tǒng)集合中的對象有如下限制。
在{{system.indexes}}插入數(shù)據(jù)，可以創(chuàng)建索引。但除此之外該表信息是不可變的(特殊的drop index命令將自動更新相關(guān)信息)。
{{system.users}}是可修改的。 {{system.profile}}是可刪除的。
MongoDB 數(shù)據(jù)類型
下表為MongoDB中常用的幾種數(shù)據(jù)類型。
| 數(shù)據(jù)類型 | 描述 |
|---|---|
| String | 字符串。存儲數(shù)據(jù)常用的數(shù)據(jù)類型。在 MongoDB 中，UTF-8 編碼的字符串才是合法的。 |
| Integer | 整型數(shù)值。用于存儲數(shù)值。根據(jù)你所采用的服務(wù)器，可分為 32 位或 64 位。 |
| Boolean | 布爾值。用于存儲布爾值（真/假）。 |
| Double | 雙精度浮點值。用于存儲浮點值。 |
| Min/Max keys | 將一個值與 BSON（二進制的 JSON）元素的最低值和最高值相對比。 |
| Array | 用于將數(shù)組或列表或多個值存儲為一個鍵。 |
| Timestamp | 時間戳。記錄文檔修改或添加的具體時間。 |
| Object | 用于內(nèi)嵌文檔。 |
| Null | 用于創(chuàng)建空值。 |
| Symbol | 符號。該數(shù)據(jù)類型基本上等同于字符串類型，但不同的是，它一般用于采用特殊符號類型的語言。 |
| Date | 日期時間。用 UNIX 時間格式來存儲當前日期或時間。你可以指定自己的日期時間：創(chuàng)建 Date 對象，傳入年月日信息。 |
| Object ID | 對象 ID。用于創(chuàng)建文檔的 ID。 |
| Binary Data | 二進制數(shù)據(jù)。用于存儲二進制數(shù)據(jù)。 |
| Code | 代碼類型。用于在文檔中存儲 JavaScript 代碼。 |
| Regular expression | 正則表達式類型。用于存儲正則表達式。 |
下面說明下幾種重要的數(shù)據(jù)類型。
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 個字節(jié)表示創(chuàng)建 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 個字節(jié)是機器標識碼
- 緊接的兩個字節(jié)由進程 id 組成 PID
- 最后三個字節(jié)是隨機數(shù)
MongoDB 中存儲的文檔必須有一個 _id 鍵。這個鍵的值可以是任何類型的，默認是個 ObjectId 對象
由于 ObjectId 中保存了創(chuàng)建的時間戳，所以你不需要為你的文檔保存時間戳字段，你可以通過 getTimestamp 函數(shù)來獲取文檔的創(chuàng)建時間:
> var newObject = ObjectId()
> newObject.getTimestamp()
ISODate("2017-11-25T07:21:10Z")ObjectId 轉(zhuǎn)為字符串
> newObject.str 5a1919e63df83ce79df8b38f
字符串
BSON 字符串都是 UTF-8 編碼。
時間戳
BSON 有一個特殊的時間戳類型用于 MongoDB 內(nèi)部使用，與普通的 日期 類型不相關(guān)。 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(shù)）
- 后32位是在某秒中操作的一個遞增的
序數(shù)
在單個 mongod 實例中，時間戳值通常是唯一的。
在復(fù)制集中， oplog 有一個 ts 字段。這個字段中的值使用BSON時間戳表示了操作時間。
BSON 時間戳類型主要用于 MongoDB 內(nèi)部使用。在大多數(shù)情況下的應(yīng)用開發(fā)中，你可以使用 BSON 日期類型。
日期
表示當前距離 Unix新紀元（1970年1月1日）的毫秒數(shù)。日期類型是有符號的, 負數(shù)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這樣創(chuàng)建的時間是日期類型，可以使用 JS 中的 Date 類型的方法。
返回一個時間類型的字符串：
> 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)
新聞名稱：創(chuàng)新互聯(lián)MongoDB教程：MongoDB 概念解析
網(wǎng)站網(wǎng)址：http://fisionsoft.com.cn/article/cooiiop.html
