开源数据库MongoDB入门简介

14年前

MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库开源项目。由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可护展的高性能数据存储解决方案。

它的特点是高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。主要功能特性有：
*面向集合存储，易存储对象类型的数据。
*模式自由。
*支持动态查询。
*支持完全索引，包含内部对象。
*支持查询。
*支持复制和故障恢复。
*使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）。
*自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性
*支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP等多种语言。
*文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）
*可通过网络访问

所谓“面向集合”（Collenction-Orented），意思是数据被分组存储在数据集中，被称为一个集合（Collenction)。每个集合在数据库中都有一个唯一的标识名，并且可以包含无限数目的文档。集合的概念类似关系型数据库（RDBMS）里的表（table），不同的是它不需要定义任何模式（schema)。
模式自由（schema-free)，意味着对于存储在mongodb数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。如果需要的话，你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。
存储在集合中的文档，被存储为键-值对的形式。键用于唯一标识一个文档，为字符串类型，而值则可以是各中复杂的文件类型。我们称这种存储形式为BSON（Binary Serialized dOcument Format）。

MongoDB服务端可运行在Linux、Windows或OS X平台，支持32位和64位应用，默认端口为27017。推荐运行在64位平台，因为MongoDB

在32位模式运行时支持的最大文件尺寸为2GB。

MongoDB把数据存储在文件中（默认路径为：/data/db），为提高效率使用内存映射文件进行管理。

安装：
Linux/OS X下:
1 建立数据目录
 mkdir -p /data/db
2 下载压缩包
 curl -O http://downloads.mongodb.org/linux/mongodb-linux-i686-latest.tgz
3 解压缩文件
 tar xzf mongodb-linux-i386-latest.tgz
4 启动服务
 bin/mongod run &
5 使用自带客户端连接
 /bin/mongo
6 测试
 db.foo.save( { a : 1 } )
 db.foo.findOne()

windows下：
1 建立数据目录c:\data\db
2 下载压缩包，解压文件
3 启动服务
 bin\mongod.exe run
4 自带客户端
 bin\mongon.exe

在LINUX和WINDOWS系统下的使用大同小异，不同的地方主要是默认的数据存储目录。LINUX类系统下存放在/data/db下，而WINDOWS

会存放在C:\data\db下。可以在启动时使用--dbpath参数指定存储目录并启动。如：bin\mongod.exe --dbpath d:\data\mongo

常用启动参数：
run 直接启动。例：./mongod run
--dbpath 指定特定存储目录启动，若目录不存在则创建。例：./mongod --dbpath /var/data/mongo
--port 指定端口启动。例：./mongod --port 12345

停止MONGO服务：
方法1：服务端停止，可使用Ctrl+C
方法2：在客户端停止，可先连接客户端
 ./mongo
 并使用命令
 db.shutdownerver()
 然后退出客户端
 exit

使用JAVA语言操作MONGODB非常简单，只要将驱动文件加入到CLASSPATH中就可以使用。

1 建立连接
  要建立MongoDB的连接，你只要指定要连接到的数据库就可以。这个数据库不一定存在，如果不存在，MongoDB会先为你建立这个

库。同时，在连接时你也可以具体指定要连接到的网络地址和端口。下面的是连接本机数据库的一些例子：

  1. import com.mongodb.Mongo;   
  2. import com.mongodb.DBCollection;   
  3. import com.mongodb.BasicDBObject;   
  4. import com.mongodb.DBObject;   
  5. import com.mongodb.DBCursor;   
  6. import com.mongodb.MongoAdmin;   
  7.   
  8. Mongo db = new Mongo("mydb");   
  9. Mongo db = new Mongo("localhost", "mydb");   
  10. Mongo db = new Mongo("localhost", 27017, "mydb");   

2 安全验证（非必选）
MongoDB服务可以在安全模式运行，此时任何客户端要连接数据库时需使用用户名和密码。在JAVA中可使用如下方法连接：

  1. boolean auth = db.authenticate(userName, password);  

如果用户名密码验证通过，返回值为true，否则为false

3 获取集合列表
每个数据库都存在零个或多个集合，需要时你可以获得他们的列表：

  1. Set<String> colls = db.getCollectionNames();   
  2. for(String s : colls){   
  3.  System.out.println(s);   
  4. }  

4 获得一个集合
要获得某个特定集合，你可以指定集合的名字，并使用getCollection()方法：

  1. DBCollection coll = db.getCollection("testCollection");  

当你获取了这个集合对象，你就可以对数据进行增删查改之类的操作。

5 插入文档
当你获得了一个集合对象，你就可以把文档插入到这个对象中。例如，存在一个JSON式的小文档：

  1. {   
  2.  "name" : "MongoDB",   
  3.  "type" : "database",   
  4.  "count" : 1,   
  5.  "info" : {   
  6.    x : 203,   
  7.    y : 102  
  8.   }   
  9. }  


请注意，这个文档包含一个内部文档。我们可以使用BasicDBObject类来创建这个文档，并且使用insert()方法方便地将它插入到集

合中。

  1. BasicDBObject doc = new BasicDBObject();   
  2. doc.put("name", "MongoDB");   
  3. doc.put("type", "database");   
  4. doc.put("count", 1);   
  5.   
  6. BasicDBObject info = new BasicDBObject();   
  7. info.put("x", 203);   
  8. info.put("y", 102);   
  9.   
  10. doc.put("info", info);   
  11.   
  12. coll.insert(doc);   

6 使用findOne()查找集合中第一个文档
要查找我们上一步插入的那个文档，可以简单地使用findOne()操作来获取集合中第一个文档。这个方法返回一个单一文档（这是相对于使用DBCursor的find()操作的返回），这对于只有一个文档或我们刚插入第一个文档时很有用，因为此时并不需要使用光标。

  1. DBObject myDoc = coll.findOne();   
  2. System.out.println(myDoc);  

返回类似：

  1. {   
  2.  "_id" : "ac907a1f5b9d5e4a233ed300" ,   
  3.  "name" : "MongoDB" ,   
  4.  "type" : 1 ,    
  5.  "info" : {    
  6.   "x" : 203 ,   
  7.   "y" : 102} ,    
  8.  "_ns" : "testCollection"  
  9. }  

注意_id和_ns元素是由MongoDB自动加入你的文档。记住：MongoDB内部存储使用的元素名是以“_”做为开始。

7 加入多种文档
为了做更多有趣的查询试验，让我们向集合中加入多种文档类型，象：

  1. {   
  2.  "i" : value   
  3. }  


可以通过循环来实现

  1. for(int i = 0; i < 100; i++){   
  2.  coll.insert(new BasicDBObject().append("i", i));   
  3. }  

注意我们可以在一个集合中插入不同类型的文档，这就是我们所说的“模式自由”（schema-free）。

8 统计文档数量
 使用getCount()方法

  1. System.out.println(coll.getCount());  

9 使用光标（cursor）来获取全部文档
为了获取集合中的所有文档，我们可以使用find()方法。这个方法返回一上DBCursor对象，来允许我们将符合查询条件的文档迭代出来。

  1. DBCursor cur = coll.find();   
  2. while(cur.hasNext()){   
  3.  System.out.println(cur.next());   
  4. }  

10 在查询中获取单一文档
我们可以创建一个查询，并传递给find()方法来获取集合中所有文档的一个子集。例如，我们想要查询域名为"i"，并且值为71的文档：

  1. BasicDBObject query = new BasicDBObject();   
  2. query.put("i", 71);   
  3. cur = coll.find(query);   
  4. while(cur.hasNext()){   
  5.  System.out.println(cur.next());   
  6. }  

11 使用条件查询获取集合
例如，我们想要查询所有i>50的文档：

  1. BasicDBObject query = new BasicDBObject();   
  2. query.put("i", new BasicDBObject("$gt", 50));   
  3. cur = coll.find(query);   
  4. while(cur.hasNext()){   
  5.  System.out.println(cur.next());   
  6. }  

当然，我们也可以做20 < i <= 30的查询

  1. BasicDBObject query = new BasicDBObject();   
  2. query.put("i", new BasicDBObject("$gt", 20).append("$lte", 30));   
  3. cur = coll.find(query);   
  4. while(cur.hasNext()){   
  5.  System.out.println(cur.next());   
  6. }  

12 创建索引
MongoDB支持索引，而且很容易在集合上增加索引。要创建索引，只需要指定要加索引的属性，并且指定升序（1）或降序即可（-1）。

  1. coll.createIndex(new BasicDBObject("i", 1));  

13 获取索引列表

  1. List<DBObject> list = coll.getIndexInfo();   
  2. for(DBObject o : list){   
  3.  System.out.println(o);   
  4. }  

14 MongoDB管理函数
管理函数在com.mongodb.MongoAdmin类中定义。
例A：获取数据库列表

  1. MongoAdmin admin = new MongoAdmin();   
  2. for(String s : admin.getDatabaseNames()){   
  3.  System.out.println(s);   
  4. }  

例B：获取数据库对象

  1. Mongo m = admin.getDB("mydb");  

例C：删除数据库

  1. admin.dropDatabase("mydb");  

15 用DBObject存储JAVA对象
MongoDB for JAVA驱动中提供了用于向数据库中存储普通对象的接口DBObject
例如，存在一个需要存储的对象类Tweet

  1. public class Tweet implements DBObject{   
  2.  /*...*/  
  3. }  


可以使用如下代码：

  1. Tweet myTweet = new Tweet();   
  2. myTweet.put("user", userId);   
  3. myTweet.put("message", message);   
  4. myTweet.put("date", new Date());   
  5.   
  6. collection.insert(myTweet);   

当一个文档从MongoDB中取出时，它会自动把文档转换成DBObject接口类型，要将它实例化为你的对象，需使用

  1. DBCollection.setObjectClass()。   
  2. collection.setObjectClass(Tweet);   
  3. Tweet myTweet = (Tweet)collection.findOne();  

16 JAVA驱动的并发性
JAVA的MongoDB驱动是线程安全的。如果你将它用在WEB服务中，可以创建它的一个单例，并在所有请求中使用它。

然而，如果你需要在一个会话（例如HTTP请求）中保证事务一致性，也许你会希望在这个会话中对驱动使用同一个端口。这仅仅在

请求量非常大的环境中，例如你经常会读取刚写入的数据。
为了这一点，你需要使用如下代码：

  1. Mongo m;   
  2. m.restartStart();   
  3.   
  4. // code.........   
  5.   
  6. m.requestDone();   

以上介绍了简单的mongoDB使用，更多信息请查阅MongoDB API for Java。

官方主页：http://www.mongodb.org/display/DOCS/Home