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MongoDB基本概念

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，是类似json的bson格式，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。

MongoDB中的记录是一个文档，它是由字段和值对组成的数据结构。MongoDB文档类似于JSON对象。字段的值可以包括其他文档，数组和文档数组。

MongoDB将文档存储到集合中(collections)，集合类似于关系数据库中的表。

数据库

进入mongodb shell

mongo

查看当前数据库

db

切换当前数据库，如果该数据库不存在则会被创建。

use 数据库名称

展示所有数据库

show dbs

集合

MongoDB将文档存储在集合中。集合类似于关系数据库中的表。

展示当前数据库中所有集合

show collections

创建集合，当插入文档时，如果发现集合不存在则会自动创建该集合。

也可以使用db.createCollection()显示创建集合。

str

文档

MongoDB将数据记录存储为BSON文档。BSON是JSON文档的二进制表示形式，尽管它包含比JSON更多的数据类型。有关BSON规范，请参见bsonspec.org。另请参阅BSON类型。

MongoDB对字段名称有以下限制：

  • 字段名称_id保留用作主键；它的值在集合中必须是唯一的，不可变的，并且可以是数组以外的任何类型。
  • 字段名称不能包含null字符。
  • 顶级字段名称不能以美元符号（$）字符开头。

BSON支持的的类型见BSON类型 - MongoDB-CN-Manual (mongoing.com)

MongoDB 增删改查

查询

通过db.collection.find()进行查询

常见的查询

// 查看集合所有文档
db.collection.find() 
// email == '123@qq.com'
db.collection.find({email: '123@qq.com'})  
// email: '123@qq.com' && password: '123456'
db.collection.find({email: '123@qq.com',password: '123456'})
// email=='123@qq.com' || password=='123456'
db.collection.find({$or: [{email: '123@qq.com'},{password: '123456'}]})
// (email=='123@qq.com' || password=='123456') && name=='张三'
db.collection.find({name: "张三",$or: [{email: '123@qq.com'},{password: '123456'}]})

游标

db.collection.find()实际上会返回一个游标，如果find()方法返回没有被赋值给var变量时，则会自动迭代，所以我们直接运行db.collection.find()会返回所有文档。

var a = db.users.find()  // 获取游标
a.hasNext() // true  
a.next()
/*{
        "_id" : ObjectId("627b4ad1e0c5cc9c94fdd468"),
        "email" : "123@qq.com",
        "password" : "123",
        "role" : "用户",
        "__v" : 0
}$1*/

手动迭代

while(a.hasNext()){ printjson(a.next()) }
// 或者
a.forEach(printjson)

printjson的作用是以JSON格式展示数据

以数组形式返回

 a.toArray()

游标耗尽后或者shell空闲一段时间后会自动关闭游标

指定返回字段

指定只返回email字段(_id默认也会返回)

db.users.find({},{email: 1})

指定不返回_id和__v

db.users.find({},{_id: 0,__v:0})

除_id字段外，不能在映射文档中同时使用包含和去除语句。

db.users.find({},{email: 1,password: 0})  // error
db.users.find({},{email: 1,_id: 0})  // true

嵌套文档

// 返回status=="A"的文档，并只返回字段
//_id字段(默认返回)、status字段和文档size中的uom字段
db.inventory.find(
   { status: "A" },
   { status: 1, "size.uom": 1 }
)

MongoDB 聚合

聚合管道

管道一般起着筛选和转换的作用(例如nestjs中的管道)，MongoDB中的聚合管道也是如此。MongoDB 聚合管道由多个阶段组成。每个阶段在文档通过管道时转换文档。管道阶段不需要为每个输入文档生成一个输出文档;并且某些阶段可能会生成新文档或过滤掉文档。

以下面一段代码为例

db.orders.aggregate( [
   // Stage 1: Filter pizza order documents by pizza size
   {
      $match: { size: "medium" }
   },

   // Stage 2: Group remaining documents by pizza name and calculate total quantity
   {
      $group: { _id: "$name", totalQuantity: { $sum: "$quantity" } }
   }
] )
// 返回
{ "_id" : "Cheese", "totalQuantity" : 50 }
{ "_id" : "Pepperoni", "totalQuantity" : 20 }
{ "_id" : "Vegan", "totalQuantity" : 10 }

聚合管道经历了两个阶段：

  1. 第一阶段： 匹配所有size属性是"medium"的文档，即进行过滤。
  2. 第二阶段：按属性name对文档进行分组。 使用$sum来计算每个相同name的quantity之和。总计存储在聚合管道返回的 totalQuantity 字段中。

整个过程犹如一条管道，数据(集合中的文档)如同流水，从管道的一头流向另外一头，管道内进行一些处理，来确保最终管道出口流入的数据是我们所需要的。

聚合管道的特点：

  • 每个阶段(stage)不需要为每个输入文档输出一个文档，例如，一些阶段可能会产生新的文档或者过滤某些文档。
  • 除了$out, $merge和 $geoNear外，其他的阶段可以多次出现在聚合管道中。
  • 在阶段中计算平均值或者其他的计算，需要使用特定的聚合表达式

所有聚合表达式见： Aggregation Pipeline Quick Reference — MongoDB Manual

MongoDB Schema

MongoDB于SQL数据库其中很大的一个区别是MongoDB不需要你提前声明表(集合)的数据结构，这种灵活的方式有助于将文档映射到实体中，但是在实践中，我们仍然可以声明集合的文档结构并在更新和插入操作时进行验证。

Schema

MongoDB推荐使用JSON Schema来确定集合中的文档结构。

MongoDB文档中必须要有一个唯一的主键(ObjectId类型)，默认情况下自动生成_id作为主键。

你可以在新建集合的时候指定Schema

db.createCollection( "contacts",
   { validator: { $or:
      [
         { phone: { $type: "string" } },
         { email: { $regex: /@mongodb\.com$/ } },
         { status: { $in: [ "Unknown", "Incomplete" ] } }
      ]
   }
} )

也可以为已有的集合指定Schema（使用JSONSchema模式）

db.runCommand( {
   collMod: "contacts",
   validator: { $jsonSchema: {
      bsonType: "object",
      required: [ "phone", "name" ],
      properties: {
         phone: {
            bsonType: "string",
            description: "must be a string and is required"
         },
         name: {
            bsonType: "string",
            description: "must be a string and is required"
         }
      }
   } },
   validationLevel: "strict",
   validationAction: "error"
} )

validationLevel 表示验证级别

  1. strict(默认值)： 严格验证级别，MongoDB会将验证规则应用于所有插入和更新。
  2. moderate： 中等验证级别，MongoDB 会将验证规则应用于已满足验证条件的现有文档的插入和更新。不会检查对不符合验证条件的现有文档的更新的有效性。
  3. off: 不验证

validationAction 表示是否接受无效(不符合规则)文档

  1. error(默认): MongoDB拒绝任何违反验证条件的插入或更新。
  2. warn: MongoDB将记录任何冲突，但允许插入或更新继续进行。

如果你要对集合进行规则检查，则可以执行

db.collection.validate()