MongoDB 基础了解（一）

由于关系型数据库的范式约束、事务特性、磁盘IO等特点，若服务器便用关系型数据库，当有大量数据产生时，传统的关系型数据库已经无法满足快速查询与插入数据的需求。NoSQL的出现解决了这一危机。它通过降低数据的安全性，减少对事务的支持，减少对复杂查询的支持，获取性能上的提升。但是，在某些特定场景下NoSQL任然不是最佳人选，比如一些绝对要有事务与安全指标的场景。

NoSQL是一项全新的数据库革命性运动，早期就有人提出，发展至2009年趋势越发高涨。NoSQL的拥护者们提倡运用非关系型的数据存储，相对于铺天盖地的关系型数据库运用，这一概念无疑是一种全新的思维的注入。

3.NoSQL vs RDBMS

4.常见的数据库排行

DB-engines 排行榜

5.NoSQL 数据库四大家族

1.键值（Key-Value）存储

特点：键值数据库就像传统语言中使用的哈希表。通过Key添加、查询或者删除数据。

优点：查询速度快。

缺点：数据无结构化，通常只被当作字符串或者二进制数据存储。

应用场景：内容缓存、用户信息比如会话、配置信息、购物车等，主要用于处理大量数据的高访问负载。

NoSQL代表：Redis、Memcached…

2.文档（Document-Oriented）存储

特点：文档数据库将数据以文档的形式储存，类似JSON，是一系列数据项的集合。每个数据项都有一个名称与对应的值，值既可以是简单的数据类型，如字符串、数字和日期等；也可以是复杂的类型，如有序列表和关联对象。

优点：数据结构要求不严格，表结构可变，不需要像关系型数据库一样需要预先定义表结构。

缺点：查询性能不高，缺乏统一的查询语法。

应用场景：日志、Web应用等。

NoSQL代表：MongoDB、CouchDB…

3.列(Wide Column Store/Column-Family)存储

特点：列存储数据库将数据储存在列族（Column Family）中，将多个列聚合成一个列族，键仍然存在，但是它们的特点是指向了多个列。举个例子，如果我们有一个Person类，我们通常会一起查询他们的姓名和年龄而不是薪资。这种情况下，姓名和年龄就会被放入一个列族中，而薪资则在另一个列族中。

优点：列存储查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展，适用于分布式的文件系统，应对分布式存储的海量数据。

缺点：查询性能不高，缺乏统一的查询语法。

应用场景：日志、分布式的文件系统（对象存储）、推荐画像、时空数据、消息/订单等。

NoSQL代表：Cassandra、HBase…

4.图形（Graph-Oriented）存储

特点：图形数据库允许我们将数据以图的方式储存。

优点：图形相关算法。比如最短路径寻址，N度关系查找等。

缺点：很多时候需要对整个图做计算才能得出需要的信息，分布式的集群方案不好做，处理超级节点乏力，没有分片存储机制，国内社区不活跃。

应用场景：社交网络，推荐系统等。专注于构建关系图谱。

NosQL代表：Neo4j、Infinite Graph…

6.NoSQL 的优缺点

1.优点

高可扩展性
没有标准化
分布式计算
有限的查询功能（到目前为止）
低成本

2.缺点

最终一致是不直观的程序
架构的灵活性，半结构化数据
没有复杂的关系

3.总结

NoSQL数据库在以下几种情况下比较适用：

数据模型比较简单
需要灵活性更强的IT系统
对数据库性能要求较高
不需要高度的数据一致性
对于给定的Key，比较容易映射复杂值的环境

二、MongoDB 介绍

1.MongoDB简介

Mongo并非芒果（Mango）的意思，而是源于Humongous（巨大的；庞大的）一词。

MongoDB是一个基于分布式文件存储的NoSQL数据库。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。

MongoDB是一个介于关系型数据库和非关系型数据库之间的产品，是非关系型数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。

MongoDB使用BSON(Binary JSON）对象来存储，与JSON格式的键值对（key/value)类似，字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。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型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.MongoDB 支持的语言

3.MongoDB 与关系型数据库术语对比

库 <DataBase>

mongodb中的库就类似于传统关系型数据库中库的概念，用来通过不同库隔离不同应用数据。 mongodb中可以建立多个数据库。每一个库都有自己的集合和权限，不同的数据库也放置在不同的文件中。默认的数据库为”test”，数据库存储在启动指定的data目录中。

集合<Collection>

集合就是 MongoDB 文档组，类似于 RDBMS （关系数据库管理系统：Relational Database Management System)中的表的概念。集合存在于数据库中，一个库中可以创建多个集合。每个集合没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。

文档<Document>

集合中一条条记录，是一组键值（key-value)对（即BSON）。MongoDB的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，这与关系型数据库有很大的区别，也是MongoDB非常突出的特点。

4.MongoDB 的特定

面向集合存储，易存储对象类型的数据
支持查询，以及动态查询
支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP，C#等多种语言
文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）
支持复制和故障恢复和分片

5.应用场景

游戏应用：使用云数据库MongoDB作为游戏服务器的数据库存储用户信息。用户的游戏装备、积分等直接以内嵌文档的形式存储，方便进行查询与更新。
物流应用：使用云数据库MongoDB存储订单信息，订单状态在运送过程中会不断更新，以云数据库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，方便快捷且一目了然。
社交应用：使用云数据库MongoDB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。并且，云数据库MongoDB非常适合用来存储聊天记录，因为它提供了非常丰富的查询，并在写入和读取方面都相对较快。
视频直播：使用云数据库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。

三、安装 MongoDB

本次在CentOS 7 中安装 MongoDB

1.下载 MongoDB

MongoDB 下载官网

2.上传到Linux系统并解压

[root@sql ~]# tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.10.tgz
[root@sql ~]# mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.10 /usr/local/mongodb

3.查看安装目录

[root@sql ~]# cd /usr/local/mongodb/
[root@sql mongodb]# ls
bin  LICENSE-Community.txt  MPL-2  README  THIRD-PARTY-NOTICES
[root@sql mongodb]# ls bin/
install_compass  mongo  mongod  mongos

# bin 目录用来存放启动 MongoDB 的服务以及客户端链接的脚本文件等

4.创建数据/日志目录

创建用于存放数据和日志的文件夹：

#创建存放数据的目录 
mkdir -p /usr/local/mongodb/data/db

#创建存放日志的目录 
mkdir -p /usr/local/mongodb/logs

#创建日志记录文件
touch /usr/local/mongodb/logs/mongodb.log

5.启动 mongodb

前台启动

MongoDB的默认启动方式为前台启动。所谓的前台启动就是MongoDB启动进程后会占用当前的终端窗口。

[root@sql ~]# cd /usr/local/mongodb/

[root@sql mongodb]# bin/mongod --dbpath /usr/local/mongodb/data/db/ --logpath /usr/local/mongodb/logs/mongodb.log --logappend --port 27017 --bind_ip 0.0.0.0

—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：便用追加的方式记录日志

–port：指定端口，默认为27017

–bind_ip：绑定服务IP，若绑定127.0.0.1，则只能本机访问，默认为本机地址

后台启动

所谓的后台启动就是以守护进程的方式启动MongoDB。命令中添加–fork 即可。

[root@sql mongodb]# bin/mongod --dbpath /usr/local/mongodb/data/db/ --logpath /usr/local/mongodb/logs/mongodb.log --logappend --port 27017 --bind_ip 0.0.0.0 --fork

通过命令启动的方式并不适合管理，毕竟每次输入命令都需要考虑各参数的配置。我们可以通过配置文件来配置启动参数，然后通过指定配置文件的方式启动服务，这样在管理MongoDB上就比较方便了。

配置文件

[root@sql mongodb]# vim bin/mongodb.conf

#数据文件存放目录
dbpath = /usr/local/mongodb/data/db
#日志文件存放目录
logpath = /usr/local/mongodb/logs/mongodb.log
#以追加的方式记录日志
logappend = true
#端口默认为27017
port = 27017
#对访问IP地址不做限制，默认为本机地址
bind_ip =0.0.0.0
#以守护进程的方式启用，即在后台运行
fork = true

# 启动 mongodb
[root@sql mongodb]# bin/mongod -f bin/mongodb.conf 
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 7842
child process started successfully, parent exiting
[root@sql mongodb]# ps -ef | grep mongodb
root       7842      1  5 15:52 ?        00:00:01 bin/mongod -f bin/mongodb.conf
root       7904   7227  0 15:52 pts/0    00:00:00 grep --color=auto mongodb

# 结束进程
[root@sql mongodb]# bin/mongod -f bin/mongodb.conf --shutdown
killing process with pid: 7842

6.进入 mongodb

可以通过 bin 目录中的 mongo 来访问 MongoDB 服务器。

[root@sql mongodb]# vim /etc/profile
# 在最后面添加
export MONGODB_HOME=/usr/local/mongodb
export PATH=$PATH:$MONGODB_HOME/bin

[root@sql mongodb]# source /etc/profile

# 启动mongodb
[root@sql ~]# mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb.conf

# 进入mongodb
[root@sql ~]# mongo

# 设置mongodb服务开机自启
[root@sql ~]# vim /etc/rc.local
/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb.conf

[root@sql ~]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local

文章由极客之音整理，本文链接：https://www.bmabk.com/index.php/post/74634.html