mongodb学习

1. 简介

mongodb是用C++语言编写的一个基于分布式文件存储的数据库。他是介于关系数据库和非关系数据库之间的产品,它可以储存类似json的bson格式数据,因此可以储存比复杂的数据类型,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

2. 特性

mongodb的设计目标是高性能、可扩展、易部署、易使用，存储数据非常方便。其主要功能特性如下。

1. 面向集合存储，容易存储对象类型的数据。在mongodb中数据被分组存储在集合中，集合类似RDBMS中的表，一个集合中可以存储无限多的文档。
2. 模式自由，采用无模式结构存储。在mongodb中集合中存储的数据是无模式的文档，采用无模式存储数据是集合区别于RDBMS中的表的一个重要特征。
3. 支持完全索引，可以在任意属性上建立索引，包含内部对象。mongodb的索引和RDBMS的索引基本一样，可以在指定属性、内部对象上创建索引以提高查询的速度。除此之外，mongodb还提供创建基于地理空间的索引的能力。
4. 支持查询。mongodb支持丰富的查询操作，mongodb几乎支持SQL中的大部分查询。
5. 强大的聚合工具。mongodb除了提供丰富的查询功能外，还提供强大的聚合工具，如count、group等，支持使用MapReduce完成复杂的聚合任务。
6. 支持复制和数据恢复。mongodb支持主从复制机制，可以实现数据备份、故障恢复、读扩展等功能。而基于副本集的复制机制提供了自动故障恢复的功能，确保了集群数据不会丢失。
7. 使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频）。使用二进制格式存储，可以保存任何类型的数据对象。
8. 自动处理分片，以支持云计算层次的扩展。mongodb支持集群自动切分数据，对数据进行分片可以使集群存储更多的数据，实现更大的负载，也能保证存储的负载均衡。
9. 支持Perl、PHP、Java、C#、JavaScript、Ruby、C和C++语言的驱动程序，mongodb提供了当前所有主流开发语言的数据库驱动包，开发人员使用任何一种主流开发语言都可以轻松编程，实现访问mongodb数据库。
10. 文件存储格式为BSON（JSON的一种扩展）。BSON是对二进制格式的JSON的简称，BSON支持文档和数组的嵌套。
11. 可以通过网络访问。可以通过网络远程访问mongodb数据库。

3. 与关系型数据库的对比

对比项	mongodb	mysql
数据库模型	关系型	非关系型
表	collection	table
表的一行数据	document	record
表字段	key	field
字段值	value	value
主外键	mongodb自动将_id字段设置为主键	PK,FK
索引	支持	支持
支持事务	仅单文档支持事务操作	支持
join	不支持	支持
内存占用	大	小
数据处理方式	将热点数据储存在内存中,提高查询效率	不同引擎有不同处理方式

4. 数据类型

数据类型	描述	描述
null	表示空值或未定义的对象	{“x”:null}
布尔值	真或假：true或false	{“x”:true}
32位整数	32位整数。shell是不支持该类型的,shell中默认会转换成64位浮点数
64位整数	64位整数。shell是不支持该类型的,shell中默认会转换成64位浮点数
64位浮点数	64位浮点数。shell中的数字就是这一种类型	{“x”:3.14,“y”:3}
字符串	UTF-8字符串	{“foo”:“bar”}
符号	shell不支持,shell会将数据库中的符号类型的数据自动转换成字符串
对象id	文档的12字节的唯一id	{“id”:ObjectId()}
日期	从标准纪元开始的毫秒数	{“date”:newDate()}
正则表达式	文档中可以包含正则表达式,遵循JavaScript的语法	{“foo”:/foobar/i}
代码	文档中可以包含JavaScript代码	{“x”:function(){}}
未定义	undefined	{“x”:undefined}
数组	值的集合或者列表	{“arr”:[“a”,“b”]}
内嵌文档	文档可以作为文档中某个key的value	{“x”:{“foo”:“bar”}}

5. 应用场景

• 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
• ……