MongoDB介绍及安装

文章目录

MongoDB介绍
MongoDB快速开始
- linux安装MongoDB
- - [启动MongoDB Server](#启动MongoDB Server)
  - 关闭MongoDB服务
- [Mongo shell使用](#Mongo shell使用)
- - [mongo shell常用命令](#mongo shell常用命令)
  - 数据库操作
  - 集合操作
- 安全认证
- Docker安装
- MongoDB工具
- - 官方GUI工具------COMPASS
  - [GUI工具------ Robo 3T（免费）](#GUI工具—— Robo 3T（免费）)
  - [GUI工具------Studio 3T（收费，试用30天）](#GUI工具——Studio 3T（收费，试用30天）)
  - [MongoDB Database Tools](#MongoDB Database Tools)
本专题讲解的MongoDB版本： v4.4.x
官方文档：https://docs.mongodb.com/v4.4/

MongoDB介绍

什么是MongoDB

MongoDB是一个文档数据库（以 JSON 为数据模型），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。

文档来自于"JSON Document"，并非我们一般理解的 PDF，WORD 文档。

MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。它支持的数据结构非常松散，数据格式是BSON，一种类似JSON的二进制形式的存储格式，简称Binary JSON ，和JSON一样支持内嵌的文档对象和数组对象，因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongo最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。原则上 Oracle 和 MySQL 能做的事情，MongoDB 都能做（包括 ACID 事务）。

MongoDB是一个开源OLTP数据库，它灵活的文档模型（JSON）非常适合敏捷式开发、高可用和水平扩展的大数据应用。

OLTP：on-line Transaction Processing，联机(在线)事务处理

OLAP：on-line Analytical Processing，联机(在线)分析处理

MongoDB在数据库总排名第5，仅次于Oracle、MySQL等RDBMS，在NoSQL数据库排名首位。从诞生以来，其项目应用广度、社区活跃指数持续上升。

数据库排名网站：https://db-engines.com/en/ranking

MongoDB 版本变迁

MongoDB vs 关系型数据库

概念

MongoDB概念与关系型数据库（RDBMS）非常类似：

数据库（database）：最外层的概念，可以理解为逻辑上的名称空间，一个数据库包含多个不同名称的集合。
集合（collection）：相当于SQL中的表，一个集合可以存放多个不同的文档。
文档（document）：一个文档相当于数据表中的一行，由多个不同的字段组成。
字段（field）：文档中的一个属性，等同于列（column）。
索引（index）：独立的检索式数据结构，与SQL概念一致。
_id：每个文档中都拥有一个唯一的_id字段，相当于SQL中的主键（primary key）。
视图（view）：可以看作一种虚拟的（非真实存在的）集合，与SQL中的视图类似。从MongoDB 3.4版本开始提供了视图功能，其通过聚合管道技术实现。
聚合操作（$lookup）：MongoDB用于实现"类似"表连接（tablejoin）的聚合操作符。

尽管这些概念大多与SQL标准定义类似，但MongoDB与传统RDBMS仍然存在不少差异，包括：

半结构化，在一个集合中，文档所拥有的字段并不需要是相同的，而且也不需要对所用的字段进行声明。因此，MongoDB具有很明显的半结构化特点。除了松散的表结构，文档还可以支持多级的嵌套、数组等灵活的数据类型，非常契合面向对象的编程模型。
弱关系，MongoDB没有外键的约束，也没有非常强大的表连接能力。类似的功能需要使用聚合管道技术来弥补。

MongoDB技术优势

MongoDB基于灵活的JSON文档模型，非常适合敏捷式的快速开发。与此同时，其与生俱来的高可用、高水平扩展能力使得它在处理海量、高并发的数据应用时颇具优势。

JSON 结构和对象模型接近，开发代码量低
JSON的动态模型意味着更容易响应新的业务需求
复制集提供99.999%高可用
分片架构支持海量数据和无缝扩容

简单直观：从错综复杂的关系模型到一目了然的对象模型

快速：最简单快速的开发方式

灵活：快速响应业务变化

MongoDB优势：原生的高可用

MongoDB优势：横向扩展能力

MongoDB应用场景

从目前阿里云 MongoDB 云数据库上的用户看，MongoDB 的应用已经渗透到各个领域：

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；
大数据应用，使用云数据库MongoDB作为大数据的云存储系统，随时进行数据提取分析，掌握行业动态。|

国内外知名互联网公司都在使用MongoDB：

如何考虑是否选择MongoDB?

没有某个业务场景必须要使用MongoDB才能解决，但使用MongoDB通常能让你以更低的成本解决问题。如果你不清楚当前业务是否适合使用MongoDB,可以通过做几道选择题来辅助决策。

只要有一项需求满足就可以考虑使用MongoDB，匹配越多，选择MongoDB越合适。

MongoDB快速开始

linux安装MongoDB

环境准备：

linux系统： centos7
安装MongoDB社区版

下载MongoDB Community Server

下载地址：https://www.mongodb.com/try/download/community

java 复制代码

#下载MongoDB
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.9.tgz
tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.9.tgz

启动MongoDB Server

java 复制代码

#创建dbpath和logpath
mkdir -p /mongodb/data /mongodb/log  
#进入mongodb目录，启动mongodb服务
bin/mongod --port=27017 --dbpath=/mongodb/data --logpath=/mongodb/log/mongodb.log \
--bind_ip=0.0.0.0 --fork

--dbpath :指定数据文件存放目录

--logpath :指定日志文件，注意是指定文件不是目录

--logappend :使用追加的方式记录日志

--port:指定端口，默认为27017

--bind_ip:默认只监听localhost网卡

--fork: 后台启动

--auth: 开启认证模式

添加环境变量

修改/etc/profile，添加环境变量,方便执行MongoDB命令

java 复制代码

export MONGODB_HOME=/usr/local/soft/mongodb
PATH=$PATH:$MONGODB_HOME/bin

然后执行source /etc/profile 重新加载环境变量

利用配置文件启动服务

编辑/mongodb/conf/mongo.conf文件，内容如下：

java 复制代码

systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/log/mongod.log # log path
  logAppend: true
storage:
  dbPath: /mongodb/data # data directory
  engine: wiredTiger  #存储引擎
  journal:            #是否启用journal日志
    enabled: true
net:
  bindIp: 0.0.0.0
  port: 27017 # port
processManagement:
  fork: true

注意：一定要yaml格式

启动mongod

 mongod -f /mongodb/conf/mongo.conf

-f 选项表示将使用配置文件启动mongodb

关闭MongoDB服务

方式1：

 mongod --port=27017 --dbpath=/mongodb/data --shutdown

方式2：

进入mongo shell

shell 复制代码

use admin
db.shutdownServer()

Mongo shell使用

mongo是MongoDB的交互式JavaScript Shell界面，它为系统管理员提供了强大的界面，并为开发人员提供了直接测试数据库查询和操作的方法。

shell 复制代码

bin/mongo --port=27017 
bin/mongo localhost:27017

--port:指定端口，默认为27017

--host:连接的主机地址，默认127.0.0.1

JavaScript支持

mongo shell是基于JavaScript语法的，MongoDB使用了SpiderMonkey作为其内部的JavaScript解释器引擎，这是由Mozilla官方提供的JavaScript内核解释器，该解释器也被同样用于大名鼎鼎的Firefox浏览器产品之中。SpiderMonkey对ECMA Script标准兼容性非常好，可以支持ECMA Script 6。可以通过下面的命令检查JavaScript解释器的版本：

mongo shell常用命令

命令	说明
show dbs \| show databases	显示数据库列表
use 数据库名	切换数据库，如果不存在创建数据库
db.dropDatabase()	删除数据库
show collections \| show tables	显示当前数据库的集合列表
db.集合名.stats()	查看集合详情
db.集合名.drop()	删除集合
show users	显示当前数据库的用户列表
show roles	显示当前数据库的角色列表
show profile	显示最近发生的操作
load("xxx.js")	执行一个JavaScript脚本文件
exit \| quit()	退出当前shell
help	查看mongodb支持哪些命令
db.help()	查询当前数据库支持的方法
db.集合名.help()	显示集合的帮助信息
db.version()	查看数据库版本

数据库操作

shell 复制代码

#查看所有库
show dbs
# 切换到指定数据库，不存在则创建
use test
# 删除当前数据库  
db.dropDatabase()

集合操作

shell 复制代码

#查看集合
show collections
#创建集合
db.createCollection("emp")
#删除集合
db.emp.drop()

创建集合语法

shell 复制代码

db.createCollection(name, options)

options参数

字段	类型	描述
capped	布尔	（可选）如果为true，则创建固定集合。固定集合是指有着固定大小的集合，当达到最大值时，它会自动覆盖最早的文档。
size	数值	（可选）为固定集合指定一个最大值（以字节计）。如果 capped 为 true，也需要指定该字段。
max	数值	（可选）指定固定集合中包含文档的最大数量。

注意：当集合不存在时，向集合中插入文档也会创建集合

安全认证

创建管理员账号

shell 复制代码

# 设置管理员用户名密码需要切换到admin库
use admin  
#创建管理员
db.createUser({user:"fox",pwd:"fox",roles:["root"]})
# 查看当前数据库所有用户信息 
show users 
#显示可设置权限
show roles 
#显示所有用户
db.system.users.find()

常用权限

权限名	描述
read	允许用户读取指定数据库
readWrite	允许用户读写指定数据库
dbAdmin	允许用户在指定数据库中执行管理函数，如索引创建、删除，查看统计或访问system.profile
dbOwner	允许用户在指定数据库中执行任意操作，增、删、改、查等
userAdmin	允许用户向system.users集合写入，可以在指定数据库里创建、删除和管理用户
clusterAdmin	只在admin数据库中可用，赋予用户所有分片和复制集相关函数的管理权限
readAnyDatabase	只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的读权限
readWriteAnyDatabase	只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的读写权限
userAdminAnyDatabase	只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的userAdmin权限
dbAdminAnyDatabase	只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的dbAdmin权限
root	只在admin数据库中可用。超级账号，超级权限

重新赋予用户操作权限

shell 复制代码

db.grantRolesToUser( "fox" , [ 
    { role: "clusterAdmin", db: "admin" } ,
     { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin"},
     { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin"},
     { role: "readWriteAnyDatabase", db: "admin"} 
 ])

删除用户

shell 复制代码

db.dropUser("fox")
#删除当前数据库所有用户
db.dropAllUser()

用户认证，返回1表示认证成功

创建应用数据库用户

shell 复制代码

use appdb
db.createUser({user:"appdb",pwd:"fox",roles:["dbOwner"]})

默认情况下，MongoDB不会启用鉴权，以鉴权模式启动MongoDB

shell 复制代码

mongod -f /mongodb/conf/mongo.conf --auth

启用鉴权之后，连接MongoDB的相关操作都需要提供身份认证。

shell 复制代码

mongo 192.168.65.174:27017 -u fox -p fox --authenticationDatabase=admin

Docker安装

https://hub.docker.com/_/mongo?tab=description&page=3

shell 复制代码

#拉取mongo镜像
docker pull mongo:4.4.10
#运行mongo镜像
docker run --name mongo-server -p 29017:27017 \
-e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=fox \
-e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=fox \
-d mongo:4.4.10 --wiredTigerCacheSizeGB 1

默认情况下，Mongo会将wiredTigerCacheSizeGB设置为与主机总内存成比例的值，而不考虑你可能对容器施加的内存限制。

MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME和MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD都存在就会启用身份认证（mongod --auth）

shell 复制代码

#进入容器
docker exec -it mongo-server  bash
#进入Mongo shell
mongo -u fox -p fox
#创建用户，赋予test库的操作权限
>use test
>db.createUser({user:"dcl",pwd:"123456",roles:["readWrite"]})

进入mongo shell

shell 复制代码

#远程连接
mongo 192.168.65.97:29017 -u dcl -p 123456

dcl用户只具备test库的readWrite权限

MongoDB工具

官方GUI工具------COMPASS

MongoDB图形化管理工具(GUI)，能够帮助您在不需要知道MongoDB查询语法的前提下，便利地分析和理解您的数据库模式,并且帮助您可视化地构建查询。

下载地址：https://www.mongodb.com/zh-cn/products/compass

文件名称	作用
mongostat	数据库性能监控工具
mongotop	热点表监控工具
mongodump	数据库逻辑备份工具
mongorestore	数据库逻辑恢复工具
mongoexport	数据导出工具
mongoimport	数据导入工具
bsondump	BSON格式转换工具
mongofiles	GridFS文件工具

MongoDB介绍及安装

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什么是MongoDB

MongoDB技术优势

MongoDB应用场景

MongoDB快速开始

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启动MongoDB Server

关闭MongoDB服务

Mongo shell使用

mongo shell常用命令

数据库操作

集合操作

安全认证

创建管理员账号

常用权限

创建应用数据库用户

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