1.1、MongoDB 简介
MongoDB 是由C++语言编写的，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。具有以下特点：
- 面向集合文档型存储，易于存储对象类型的数据, 以键-值对形式存储，支持数组，支持文档之间嵌套。
- 模式自由，无需知道存储数据的任何结构定义，支持动态查询。
- 支持完全索引， 支持B+索引，全文索引，地理空间索引。
- 支持复制和故障恢复， 可以通过配置复制集的方式实现节点间复制以及故障转移， 基于复制集的读写分离以分散IO，提高性能
- 支持分片， 可以基于片键实现分片，即将数据集分散在不同的节点，支持分片自动均衡以及手动均衡。
- 易伸缩，支持水平的数据库集群，可动态添加额外的服务器。
1.2、Mongodb中基本的概念
Mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库：
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SQL术语/概念 |
MongoDB术语/概念 |
解释/说明 |
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database |
database |
数据库 |
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table |
collection |
数据库表/集合 |
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row |
document |
数据记录行/文档 |
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column |
field |
数据字段/域 |
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index |
index |
索引 |
|
table joins |
|
表连接,MongoDB不支持 |
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primary key |
primary key |
主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键 |
1.3、 MongoDB数据类型
MongoDB中常用的几种数据类型：
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数据类型 |
描述 |
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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。 |
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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。 |
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Boolean |
布尔值。用于存储布尔值（真/假）。 |
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Double |
双精度浮点值。用于存储浮点值。 |
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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。 |
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Array |
用于将数组或列表或多个值存储为一个键。 |
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Timestamp |
时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。 |
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Object |
用于内嵌文档。 |
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Null |
用于创建空值。 |
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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。 |
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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。 |
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Object ID |
对象 ID。用于创建文档的 ID。 |
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Binary Data |
二进制数据。用于存储二进制数据。 |
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Code |
代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。 |
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Regular expression |
正则表达式类型。用于存储正则表达式。 |
1.4、 MongoDB使用场景
MongoDB实际广泛使用的案例：
- 游戏场景，使用 MongoDB 存储游戏用户信息，用户的装备、积分等直接以内嵌文档的形式存储，方便查询、更新
- 物流场景，使用 MongoDB 存储订单信息，订单状态在运送过程中会不断更新，以 MongoDB 内嵌数组的形式来存储，一次查询就能将订单所有的变更读取出来。
- 社交场景，使用 MongoDB 存储存储用户信息，以及用户发表的朋友圈信息，通过地理位置索引实现附近的人、地点等功能
- 物联网场景，使用 MongoDB 存储所有接入的智能设备信息，以及设备汇报的日志信息，并对这些信息进行多维度的分析
- 视频直播，使用 MongoDB 存储用户信息、礼物信息等
实际项目当中如何选择？
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应用特征 |
YES / NO |
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应用不需要事务及复杂 join 支持 |
必须 Yes |
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新应用，需求会变，数据模型无法确定，想快速迭代开发 |
？ |
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应用需要2000-3000以上的读写QPS（更高也可以） |
？ |
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应用需要TB甚至 PB 级别数据存储 |
? |
|
应用发展迅速，需要能快速水平扩展 |
? |
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应用要求存储的数据不丢失 |
? |
|
应用需要99.999%高可用 |
? |
|
应用需要大量的地理位置查询、文本查询 |
？ |
如果项目符合其中1个特征就可以考虑使用， 如果2个以上特征， 就可以完全确定采用MongoDB。
2. MongoDB 单节点安装(Windows)
- 下载地址
MongoDB服务端：
https://fastdl.mongodb.org/win32/mongodb-win32-x86_64-2012plus-4.2.0-signed.msi
MongoDB Compass 可视化管理工具：
https://downloads.mongodb.com/compass/mongodb-compass-1.19.12-win32-x64.msi
单节点安装比较简单， 网上资料教程也比较多，就不在此赘述。
3. 集群安装(Windows)
需要在本机安装MongoDB集群， MongoDB的事务功能，只有在集群才能正常使用。
- 按照上面步骤， 确保单节点安装完成
- 集群安装目录与配置
D:\TestCode\Mongo_ReplicSet
创建三个文件夹
在每个目录下面创建一个data目录， 配置文件并将mongod.exe执行程序拷贝过来
三个目录依次创建， 并修改对应conf配置中的端口信息：
port=27011
bind_ip=127.0.0.1
dbpath=./data
replSet=mongoReplic
3.启动三个节点
D:\TestCode\Mongo_ReplicSet\27011\mongod.exe -f 27011.conf
4.创建集群
- 通过客户端连入主节点
C:\Program Files\MongoDB\Server\4.2\bin\mongo.exe --port 27001
- 执行初始化命令
rs.initiate()
- 添加另外两个节点
rs.add("127.0.0.1:27012")
rs.add("127.0.0.1:27013")
- 查看集群状态
rs.status()
正常可以看到所有节点信息：
"members" : [
{
"_id" : 0,
"name" : "127.0.0.1:27011",
"ip" : "127.0.0.1",
"health" : 1,
"state" : 1,
"stateStr" : "PRIMARY",
"uptime" : 586,
"optime" : {
"ts" : Timestamp(1568107734, 1),
"t" : NumberLong(1)
},
"optimeDate" : ISODate("2019-09-10T09:28:54Z"),
"syncingTo" : "",
"syncSourceHost" : "",
"syncSourceId" : -1,
"infoMessage" : "",
"electionTime" : Timestamp(1568107282, 2),
"electionDate" : ISODate("2019-09-10T09:21:22Z"),
"configVersion" : 3,
"self" : true,
"lastHeartbeatMessage" : ""
},
{
"_id" : 1,
"name" : "127.0.0.1:27012",
"ip" : "127.0.0.1",
"health" : 1,
"state" : 2,
"stateStr" : "SECONDARY",
"uptime" : 351,
"optime" : {
"ts" : Timestamp(1568107734, 1),
"t" : NumberLong(1)
},
"optimeDurable" : {
"ts" : Timestamp(1568107734, 1),
"t" : NumberLong(1)
},
"optimeDate" : ISODate("2019-09-10T09:28:54Z"),
"optimeDurableDate" : ISODate("2019-09-10T09:28:54Z"),
"lastHeartbeat" : ISODate("2019-09-10T09:29:00.356Z"),
"lastHeartbeatRecv" : ISODate("2019-09-10T09:29:01.375Z"),
"pingMs" : NumberLong(0),
"lastHeartbeatMessage" : "",
"syncingTo" : "127.0.0.1:27013",
"syncSourceHost" : "127.0.0.1:27013",
"syncSourceId" : 2,
"infoMessage" : "",
"configVersion" : 3
},
{
"_id" : 2,
"name" : "127.0.0.1:27013",
"ip" : "127.0.0.1",
"health" : 1,
"state" : 2,
"stateStr" : "SECONDARY",
"uptime" : 347,
"optime" : {
"ts" : Timestamp(1568107734, 1),
"t" : NumberLong(1)
},
"optimeDurable" : {
"ts" : Timestamp(1568107734, 1),
"t" : NumberLong(1)
},
"optimeDate" : ISODate("2019-09-10T09:28:54Z"),
"optimeDurableDate" : ISODate("2019-09-10T09:28:54Z"),
"lastHeartbeat" : ISODate("2019-09-10T09:29:00.356Z"),
"lastHeartbeatRecv" : ISODate("2019-09-10T09:29:00.879Z"),
"pingMs" : NumberLong(0),
"lastHeartbeatMessage" : "",
"syncingTo" : "127.0.0.1:27011",
"syncSourceHost" : "127.0.0.1:27011",
"syncSourceId" : 0,
"infoMessage" : "",
"configVersion" : 3
}
],
3.3 可视化管理工具(Compass)
安装MongoDB官方提供的可视化管理工具Compass，能够更为直观的管理与操作MongoDB。
- 先下载 MongoDB Compass
- 连接配置
单节点配置主机地址和端口名称，集群需要配置主节点的地址、端口和Replica Set Name集群名称。
- 管理界面
连接配置成功之后， 可以看到主机相关信息。