mongoDB操作.docx
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mongoDB操作
1．基础入门
关于mongodb的好处，优点之类的这里就不说了，唯一要讲的一点就是mongodb中有三元素：
数据库，集合，文档，其中“集合”
就是对应关系数据库中的“表”，“文档”对应“行”。
一：
下载
上MongoDB官网 ，我们发现有32bit和64bit，这个就要看你系统了，不过这里有两点注意：
①：
根据业界规则，偶数为“稳定版”（如：
1.6.X，1.8.X），奇数为“开发版”（如：
1.7.X，1.9.X），这两个版本的区别相信大家都知道吧。
②：
32bit的mongodb最大只能存放2G的数据，64bit就没有限制。
我这里就下载"2.0.2版本，32bit“，ok，下载之后我就放到”E盘“，改下文件夹名字为”mongodb“。
二：
启动
①：
启动之前，我们要给mongodb指定一个文件夹，这里取名为”db",用来存放mongodb的数据。
②：
微软徽标+R，输入cmd，首先找到“mongodb”的路径，然后运行mongod开启命令，同时用--dbpath指定数据存放地点为“db”文件夹。
③：
最后要看下是否开启成功，从图中的信息中获知，mongodb采用27017端口，那么我们就在浏览器里面键入“http:
//localhost:
27017/”，
打开后，mongodb告诉我们在27017上Add1000可以用http模式查看mongodb的管理信息。
三：
基本操作
由于是开篇，就大概的说下基本的“增删查改“，我们再开一个cmd，输入mongo命令打开shell，其实这个shell就是mongodb的客户端，
同时也是一个js的编译器，默认连接的是“test”数据库。
<1> insert操作
好，数据库有了，下一步就是集合，这里就取集合名为“person”，要注意的就是文档是一个json的扩展（Bson）形式。
<2>find操作
我们将数据插入后，肯定是要find出来，不然插了也白插，这里要注意两点：
①“_id"：
这个字段是数据库默认给我们加的GUID，目的就是保证数据的唯一性。
②严格的按照Bson的形式书写文档，不过也没关系，错误提示还是很强大的。
<3>update操作
update方法的第一个参数为“查找的条件”，第二个参数为“更新的值”，学过C#，相信还是很好理解的。
<4>remove操作
remove中如果不带参数将删除所有数据，呵呵，很危险的操作，在mongodb中是一个不可撤回的操作，三思而后行。
2.细说增删查改
看过上一篇，相信大家都会知道如何开启mongodb了，这篇就细说下其中的增删查改，首先当我们用上一篇同样的方式打开mongodb，突然
傻眼了，擦，竟然开启不了，仔细观察“划线区域“的信息，发现db文件夹下有一个类似的”lockfile”阻止了mongodb的开启，接下来我们要做的就
是干掉它，之后，开启成功，关于mongodb的管理方式将在后续文章分享。
一：
Insert操作
上一篇也说过,文档是采用“K-V”格式存储的，如果大家对JSON比较熟悉的话，我相信学mongodb是手到擒来，我们知道JSON里面Value
可能是“字符串”，可能是“数组”，又有可能是内嵌的一个JSON对象，相同的方式也适合于BSON。
常见的插入操作也就两种形式存在：
“单条插入”和“批量插入”。
① 单条插入
先前也说了，mongo命令打开的是一个javascriptshell。
所以js的语法在这里面都行得通，看起来是不是很牛X。
②批量插入
这玩意跟“单条插入”的差异相信大家应该知道，由于mongodb中没有提供给shell的“批量插入方法”，没关系，各个语言的driver都打通
了跟mongodb内部的批量插入方法，因为该方法是不可或缺的，如果大家非要模拟下批量插入的话，可以自己写了for循环，里面就是insert。
二：
Find操作
日常开发中，我们玩查询，玩的最多的也就是二类：
①：
>,>=,<,<=,!
=,=。
②：
And，OR，In，NotIn
这些操作在mongodb里面都封装好了，下面就一一介绍：
<1>"$gt","$gte","$lt","$lte","$ne","没有特殊关键字"，这些跟上面是一一对应的，举几个例子。
<2>"无关键字“,"$or","$in"，"$nin"同样我也是举几个例子
<3>在mongodb中还有一个特殊的匹配，那就是“正则表达式”，这玩意威力很强的。
<4>有时查询很复杂，很蛋疼，不过没关系，mongodb给我们祭出了大招，它就是$where，为什么这么说，是因为$where中的value
就是我们非常熟悉，非常热爱的js来助我们一马平川。
三：
Update操作
更新操作无非也就两种，整体更新和局部更新，使用场合相信大家也清楚。
<1>整体更新
不知道大家可还记得，我在上一篇使用update的时候，其实那种update是属于整体更新。
<2>局部更新
有时候我们仅仅需要更新一个字段，而不是整体更新，那么我们该如何做呢？
easy的问题，mongodb中已经给我们提供了两个
修改器：
$inc和$set。
① $inc修改器
$inc也就是increase的缩写，学过sqlserver的同学应该很熟悉，比如我们做一个在线用户状态记录，每次修改会在原有的基础上
自增$inc指定的值，如果“文档”中没有此key，则会创建key，下面的例子一看就懂。
②$set修改器
啥也不说了，直接上代码
<3>upsert操作
这个可是mongodb创造出来的“词”，大家还记得update方法的第一次参数是“查询条件”吗？
，那么这个upsert操作就是说：
如果我
没有查到，我就在数据库里面新增一条，其实这样也有好处，就是避免了我在数据库里面判断是update还是add操作，使用起来很简单
将update的第三个参数设为true即可。
<4>批量更新
在mongodb中如果匹配多条，默认的情况下只更新第一条，那么如果我们有需求必须批量更新，那么在mongodb中实现也是很简单
的，在update的第四个参数中设为true即可。
例子就不举了。
四:
Remove操作
这个操作在上一篇简单的说过，这里就不赘述了。
3.细说高级操作
今天跟大家分享一下mongodb中比较好玩的知识，主要包括：
聚合，游标。
一：
聚合
常见的聚合操作跟sqlserver一样，有：
count，distinct，group，mapReduce。
<1>count
count是最简单，最容易，也是最常用的聚合工具，它的使用跟我们C#里面的count使用简直一模一样。
<2>distinct
这个操作相信大家也是非常熟悉的，指定了谁，谁就不能重复，直接上图。
<3>group
在mongodb里面做group操作有点小复杂，不过大家对sqlserver里面的group比较熟悉的话还是一眼
能看的明白的，其实group操作本质上形成了一种“k-v”模型，就像C#中的Dictionary，好，有了这种思维，
我们来看看如何使用group。
下面举的例子就是按照age进行group操作，value为对应age的姓名。
下面对这些参数介绍一下：
key：
这个就是分组的key，我们这里是对年龄分组。
initial:
每组都分享一个”初始化函数“，特别注意：
是每一组，比如这个的age=20的value的list分享一个
initial函数，age=22同样也分享一个initial函数。
$reduce:
这个函数的第一个参数是当前的文档对象，第二个参数是上一次function操作的累计对象，第一次
为initial中的{”perosn“：
[]}。
有多少个文档，$reduce就会调用多少次。
看到上面的结果，是不是有点感觉，我们通过age查看到了相应的name人员，不过有时我们可能有如下的要求：
①：
想过滤掉age>25一些人员。
②：
有时person数组里面的人员太多，我想加上一个count属性标明一下。
针对上面的需求，在group里面还是很好办到的，因为group有这么两个可选参数:
condition和finalize。
condition:
这个就是过滤条件。
finalize:
这是个函数，每一组文档执行完后，多会触发此方法，那么在每组集合里面加上count也就是它的活了。
<4>mapReduce
这玩意算是聚合函数中最复杂的了，不过复杂也好，越复杂就越灵活。
mapReduce其实是一种编程模型，用在分布式计算中，其中有一个“map”函数，一个”reduce“函数。
①map：
这个称为映射函数，里面会调用emit（key,value），集合会按照你指定的key进行映射分组。
②reduce：
这个称为简化函数，会对map分组后的数据进行分组简化，注意：
在reduce（key,value）中的key就是
emit中的key，vlaue为emit分组后的emit（value）的集合，这里也就是很多{"count":
1}的数组。
③mapReduce:
这个就是最后执行的函数了，参数为map，reduce和一些可选参数。
具体看图可知：
从图中我们可以看到如下信息：
result:
"存放的集合名“；
input:
传入文档的个数。
emit：
此函数被调用的次数。
reduce：
此函数被调用的次数。
output:
最后返回文档的个数。
最后我们看一下“collecton”集合里面按姓名分组的情况。
二：
游标
mongodb里面的游标有点类似我们说的C#里面延迟执行，比如：
varlist=db.person.find（）;
针对这样的操作，list其实并没有获取到person中的文档，而是申明一个“查询结构”，等我们需要的时候通过
for或者next（）一次性加载过来，然后让游标逐行读取，当我们枚举完了之后，游标销毁，之后我们在通过list获取时，
发现没有数据返回了。
当然我们的“查询构造”还可以搞的复杂点，比如分页，排序都可以加进去。
varsingle=db.person.find（）.sort（{"name",1}）.skip
（2）.limit
（2）;
那么这样的“查询构造”可以在我们需要执行的时候执行，大大提高了不必要的花销。
4.索引操作
今天分享下mongodb中关于索引的基本操作，我们日常做开发都避免不了要对程序进行性能优化，而程序的操作无非就是CURD，通常我们
又会花费50%的时间在R上面，因为Read操作对用户来说是非常敏感的，处理不好就会被人唾弃，呵呵。
从算法上来说有5种经典的查找，具体的可以参见我的算法速成系列，这其中就包括我们今天所说的“索引查找”，如果大家对sqlserver比较了解
的话，相信索引查找能给我们带来什么样的性能提升吧。
我们首先插入10w数据，上图说话：
一：
性能分析函数（explain）
好了，数据已经插入成功，既然我们要做分析，肯定要有分析的工具，幸好mongodb中给我们提供了一个关键字叫做“explain"，那么怎么用呢？
还是看图，注意，这里的name字段没有建立任何索引，这里我就查询一个“name10000”的姓名。
仔细看红色区域，有几个我们关心的key。
cursor:
这里出现的是”BasicCursor",什么意思呢，就是说这里的查找采用的是“表扫描”，也就是顺序查找，很悲催啊。
nscanned:
这里是10w，也就是说数据库浏览了10w个文档，很恐怖吧，这样玩的话让人受不了啊。
n:
这里是1，也就是最终返回了1个文档。
millis:
这个就是我们最最最....关心的东西，总共耗时114毫秒。
二：
建立索引（ensureIndex）
在10w条这么简单的集合中查找一个文档要114毫秒有一点点让人不能接收，好，那么我们该如何优化呢？
mongodb中给
我们带来了索引查找，看看能不能让我们的查询一飞冲天.....
这里我们使用了ensureIndex在name上建立了索引。
”1“：
表示按照name进行升序，”-1“：
表示按照name进行降序。
我的神啊，再来看看这些敏感信息。
cursor:
这里出现的是”BtreeCursor"，这么牛X，mongodb采用B树的结构来存放索引，索引名为后面的“name_1"。
nscanned:
我擦，数据库只浏览了一个文档就OK了。
n:
直接定位返回。
millis:
看看这个时间真的不敢相信，秒秒杀。
通过这个例子相信大家对索引也有了感官方面的认识了吧。
三：
唯一索引
和sqlserver一样都可以建立唯一索引，重复的键值自然就不能插入，在mongodb中的使用方法是：
db.person.ensureIndex（{"name":
1},{"unique":
true}）。
四：
组合索引
有时候我们的查询不是单条件的，可能是多条件，比如查找出生在‘1989-3-2’名字叫‘jack’的同学，那么我们可以建立“姓名”和"生日“
的联合索引来加速查询。
看到上图，大家或者也知道name跟birthday的不同，建立的索引也不同，升序和降序的顺序不同都会产生不同的索引，
那么我们可以用getindexes来查看下person集合中到底生成了那些索引。
此时我们肯定很好奇，到底查询优化器会使用哪个查询作为操作，呵呵，还是看看效果图：
看完上图我们要相信查询优化器，它给我们做出的选择往往是最优的，因为我们做查询时，查询优化器会使用我们建立的这些索引来创建查询方案，
如果某一个先执行完则其他查询方案被close掉，这种方案会被mongodb保存起来，当然如果非要用自己指定的查询方案，这也是
可以的，在mongodb中给我们提供了hint方法让我们可以暴力执行。
五：
删除索引
可能随着业务需求的变化，原先建立的索引可能没有存在的必要了，可能有的人想说没必要就没必要呗，但是请记住，索引会降低CUD这三
种操作的性能，因为这玩意需要实时维护，所以啥问题都要综合考虑一下，这里就把刚才建立的索引清空掉来演示一下:
dropIndexes的使用。
5.主从复制
从这一篇开始我们主要讨论mongodb的部署技术。
我们知道sqlserver能够做到读写分离，双机热备份和集群部署，当然mongodb也能做到，实际应用中我们不希望数据库采用单点部署，
如果碰到数据库宕机或者被毁灭性破坏那是多么的糟糕。
一：
主从复制
1：
首先看看模型图
2:
从上面的图形中我们可以分析出这种架构有如下的好处：
<1> 数据备份。
<2> 数据恢复。
<3> 读写分离。
3：
下面我们就一一实践
实际应用中我们肯定是多服务器部署，限于自己懒的装虚拟机，就在一台机器上实践了。
第一步：
我们把mongodb文件夹放在D盘和E盘，模拟放在多服务器上。
第二步：
启动D盘上的mongodb，把该数据库指定为主数据库，其实命令很简单：
>mongodb--dbpath='XXX'--master，
端口还是默认的27017.
第三步：
同样的方式启动E盘上的mongodb，指定该数据库为从属数据库，命令也很简单，当然我们要换一个端口，比如：
8888。
source表示主数据库的地址。
>mongod--dbpath=xxxx--port=8888--slave--source=127.0.0.1:
27017
第四步：
从图中的红色区域我们发现了一条：
“applied1operations"这样的语句，并且发生的时间相隔10s，也就说明从属数据库每10s
就向主数据库同步数据，同步依据也就是寻找主数据库的”OpLog“日志，可以在图中红色区域内发现”sync_pullOpLog“字样。
接下来我们要做的就是测试，惊讶的发现数据已经同步更新，爽啊。
4：
如果我还想增加一台从属数据库，但是我不想在启动时就指定，而是后期指定，那么mongodb可否做的到呢？
答案肯定是可以的。
我们的主或者从属数据库中都有一个叫做local的集合，主要是用于存放内部复制信息。
好，那么我们就试一下，我在F盘再拷贝一份mongodb的运行程序，cmd窗口好多啊，大家不要搞乱了。
看上面的log，提示没有主数据库，没关系，某一天我们良心发现，给他后期补贴一下，哈哈，再开一个cmd窗口，语句也就是
在sources中add一个host地址，最后发现数据也同步到127.0.0.1:
5555这台从属数据库中....
5:
读写分离
这种手段在大一点的架构中都有实现，在mongodb中其实很简单，在默认的情况下，从属数据库不支持数据的读取，但是没关系，
在驱动中给我们提供了一个叫做“slaveOkay"来让我们可以显示的读取从属数据库来减轻主数据库的性能压力，这里就不演示了。
二：
副本集
这个也是很牛X的主从集群，不过跟上面的集群还是有两点区别的。
<1>:
该集群没有特定的主数据库。
<2>:
如果哪个主数据库宕机了，集群中就会推选出一个从属数据库作为主数据库顶上，这就具备了自动故障恢复功能，很牛X的啊。
好，我们现在就来试一下，首先把所有的cmd窗口关掉重新来，清掉db下的所有文件。
第一步:
既然我们要建立集群，就得取个集群名字，这里就取我们的公司名shopex,--replSet表示让服务器知道shopex下还有其他数据库，
这里就把D盘里面的mongodb程序打开，端口为2222。
指定端口为3333是shopex集群下的另一个数据库服务器。
第二步:
既然上面说3333是另一个数据库服务器，不要急，现在就来开，这里把E盘的mongodb程序打开。
第三步：
ok，看看上面的日志红色区域，似乎我们还没有做完，是的，log信息告诉我们要初始化一下“副本集“，既然日志这么说，那我也就
这么做，随便连接一下哪个服务器都行，不过一定要进入admin集合。
第四步：
开启成功后，我们要看看谁才能成为主数据库服务器，可以看到端口为2222的已经成为主数据库服务器。
第五步：
我们知道sqlserver里面有一个叫做仲裁服务器，那么mongodb中也是有的，跟sqlserver一样，仲裁只参与投票选举，这里我们
把F盘的mongodb作为仲裁服务器，然后指定shopex集群中的任一个服务器端口，这里就指定2222。
然后我们在admin集合中使用rs.addArb（）追加即可。
追加好了之后，我们使用rs.status（）来查看下集群中的服务器状态，图中我们可以清楚的看到谁是主，还是从，还是仲裁。
不是说该集群有自动故障恢复吗？
那么我们就可以来试一下，在2222端口的cmd服务器按Ctrl+C来KO掉该服务器，立马我们发现
在3333端口的从属服务器即可顶上，最后大家也可以再次使用rs.status（）来看下集群中服务器的状态。
6.分片技术
在mongodb里面存在另一种集群，就是分片技术，跟sqlserver的表分区类似，我们知道当数据量达到T级别的时候，我们的磁盘，内存
就吃不消了，针对这样的场景我们该如何应对。
一：
分片
mongodb采用将集合进行拆分，然后将拆分的数据均摊到几个片上的一种解决方案。
下面我对这张图解释一下：
人脸：
代表客户端，客户端肯定说，你数据库分片不分片跟我没关系，我叫你干啥就干啥，没什么好商量的。
mongos：
首先我们要了解”片键“的概念，也就是说拆分集合的依据是什么？
按照什么键值进行拆分集合....
好了，mongos就是一个路由服务器，它会根据管理员设置的“片键”将数据分摊到自己管理的mongod集群，数据
和片的对应关系以及相应的配置信息保存在"config服务器"上。
mongod:
一个普通的数据库实例，如果不分片的话，我们会直接连上mongod。
二：
实战
首先我们准备4个mongodb程序，我这里是均摊在C，D，E，F盘上，当然你也可以做多个文件夹的形式。
1：
开启config服务器
先前也说了，mongos要把mongod之间的配置放到config服务器里面，理所当然首先开启它，我这里就建立2222端口。
2:
开启mongos服务器
这里要注意的是我们开启的是mongos，不是mongod，同时指定下config服务器，这里我就开启D盘上的mongodb，端口3333。
3：
启动mongod服务器
对分片来说，也就是要添加片了，这里开启E，F盘的mongodb，端口为：
4444，5555。
4：
服务配置
哈哈，是不是很兴奋，还差最后一点配置我们就可以大功告成。
<1>先前图中也可以看到，我们client直接跟mongos打
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