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在網(wǎng)絡(luò)交互的過程中，不僅會有數(shù)據(jù)的傳遞，也會有新數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。比如我們目前的網(wǎng)站登錄注冊項目，在用戶注冊后，我們只是把數(shù)據(jù)添加到了服務(wù)器的內(nèi)存中，但是程序一旦關(guān)閉或者重啟，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)就消失了，服務(wù)器會恢復(fù)到最初的樣子，那注冊的用戶數(shù)據(jù)也就沒有了。這對于網(wǎng)站來講，是不可接受的。那么如何解決這個問題呢？

什么是數(shù)據(jù)庫

在網(wǎng)絡(luò)交互的過程中，不僅會有數(shù)據(jù)的傳遞，也會有新數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。比如我們目前的網(wǎng)站登錄注冊項目，在用戶注冊后，我們只是把數(shù)據(jù)添加到了服務(wù)器的內(nèi)存中，但是程序一旦關(guān)閉或者重啟，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)就消失了，服務(wù)器會恢復(fù)到最初的樣子，那注冊的用戶數(shù)據(jù)也就沒有了。這對于網(wǎng)站來講，是不可接受的。那么如何解決這個問題呢？

服務(wù)器程序，就像是我們大腦的記憶，并不是長久的，一旦重啟，就會失憶。俗?話說，好記性不如爛筆頭。因此最好的辦法，就是把數(shù)據(jù)記錄并保存下來。

在早期的網(wǎng)站中，通過把數(shù)據(jù)寫入到文件中來進(jìn)行保存，即便電腦關(guān)閉重啟，文件也不會消失。但慢慢的又發(fā)現(xiàn)了問題，當(dāng)文件存儲內(nèi)容過多的時候，很難找到我們想要的那條數(shù)據(jù)，而且，讀取文件也是一個非常耗時的過程。

為了能夠更好的存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫應(yīng)運(yùn)而生，在本系列課程中，我們要使用的數(shù)據(jù)庫是MongoDB。

圖書館是一個存儲圖書的地方，糧倉是用來存儲糧食的。數(shù)據(jù)庫，顧名思義，就是專門用來存儲數(shù)據(jù)的倉庫。存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，能夠長期的保存，并且易于查找。

在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)不是雜亂無章的，它們會放在一個一個的小盒子里，在MongoDB中這些盒子就稱為集合。一個數(shù)據(jù)庫中可以有多個集合，而集合中存儲的是一條一條的數(shù)據(jù)。

MongoDB簡介

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即"不僅僅是SQL"。

在現(xiàn)代的計算系統(tǒng)上每天網(wǎng)絡(luò)上都會產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)量。

這些數(shù)據(jù)有很大一部分是由關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）來處理。 1970年 E.F.Codd's提出的關(guān)系模型的論文 "A relational model of data for large shared data banks"，這使得數(shù)據(jù)建模和應(yīng)用程序編程更加簡單。

通過應(yīng)用實踐證明，關(guān)系模型是非常適合于客戶服務(wù)器編程，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期的利益，今天它是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在網(wǎng)絡(luò)和商務(wù)應(yīng)用的主導(dǎo)技術(shù)。

NoSQL 是一項全新的數(shù)據(jù)庫革命性運(yùn)動，早期就有人提出，發(fā)展至2009年趨勢越發(fā)高漲。NoSQL的擁護(hù)者們提倡運(yùn)用非關(guān)系型的數(shù)據(jù)存儲，相對于鋪天蓋地的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫運(yùn)用，這一概念無疑是一種全新的思維的注入。

• 易擴(kuò)展： NoSQL數(shù)據(jù)庫種類繁多， 但是一個共同的特點(diǎn)都是去掉關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系型特性。 數(shù)據(jù)之間無關(guān)系， 這樣就非常容易擴(kuò)展
• 大數(shù)據(jù)量，高性能： NoSQL數(shù)據(jù)庫都具有非常高的讀寫性能， 尤其在大數(shù)據(jù)量下表現(xiàn)優(yōu)秀。 這得益于它的非關(guān)系性，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)簡單
• 靈活的數(shù)據(jù)模型： NoSQL無需事先為要存儲的數(shù)據(jù)建立字段， 隨時可以存儲自定義的數(shù)據(jù)格式。 而在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中， 增刪字段是一件非常麻煩的事情。

MongoDB 是由C++語言編寫的，是一個基于分布式文件存儲的開源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

在高負(fù)載的情況下，添加更多的節(jié)點(diǎn)，可以保證服務(wù)器性能。

MongoDB 旨在為WEB應(yīng)用提供可擴(kuò)展的高性能數(shù)據(jù)存儲解決方案。

MongoDB 將數(shù)據(jù)存儲為一個文檔，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由鍵值(key=>value)對組成。MongoDB 文檔類似于 JSON 對象。字段值可以包含其他文檔，數(shù)組及文檔數(shù)組。

• 安裝：sudo apt install -y mongodb
• 默認(rèn)端口：27017
• 默認(rèn)配置文件的位置：/etc/mongod.conf
• 默認(rèn)日志的位置：/var/log/mongodb/mongod.log
• 查看日志：grep -v '#' /etc/mongodb.conf

創(chuàng)建和刪除數(shù)據(jù)庫

• 創(chuàng)建/切換數(shù)據(jù)庫：use DATABASE_NAME，如果數(shù)據(jù)庫不存在，則創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，否則切換到指定數(shù)據(jù)庫。沒有切換數(shù)據(jù)庫的情況下默認(rèn)使用test數(shù)據(jù)庫。
• 查看所有數(shù)據(jù)庫：show dbs / show databases
• 刪除當(dāng)前的數(shù)據(jù)庫：db.dropDatabase()

創(chuàng)建和刪除集合

• 創(chuàng)建集合：db.createCollection(name,options)db.createCollection('stu', { cApped:true, size:200, max:2} )參數(shù)capped：默認(rèn)值為false表示不設(shè)置上限，值為true表示設(shè)置上限參數(shù)size：集合所占用的字節(jié)數(shù)。 當(dāng)capped值為true時，需要指定此參數(shù)，表示上限大小，當(dāng)文檔達(dá)到上限時， 會將之前的數(shù)據(jù)覆蓋，單位為字節(jié)參數(shù)max：文檔最大數(shù)量
• 查看集合：show collections
• 刪除集合：db.集合名稱.drop()
• 檢查集合是否設(shè)定上限: db.集合名.isCapped()

啟動方式：測試啟動

• 啟動: sudo service mongod start
• 停止: sudo service mongod stop
• 重啟: sudo service mongod restart

啟動失敗：Failed to start mongod.service: Unit mongod.service not found.

• 解決方案

• 創(chuàng)建配置文件：sudo vim /etc/systemd/system/mongodb.service
• [Unit] Descriptinotallow=High-performance, schema-free document-oriented database After.NETwork.target [Service] User=mongodb ExecStart=/usr/bin/mongod --quiet --config /etc/mongod.conf [Install] WantedBy=multi-user.target

• 啟動服務(wù)
• sudo systemctl start mongodb
• sudo systemctl status mongodb
• 檢測是否啟動成功：ps aux | grep mongod
• 永久啟動：sudo systemctl enable mongodb

生產(chǎn)環(huán)境正式的啟動方式

啟動: sudo mongod [--auth --dbpath=dbpath --logpath=logpath --append --fork] [-–f logfile ]

• 只以 sudo mongod 命令啟動時，默認(rèn)將數(shù)據(jù)存放在了 /data/db 目錄下，需要手動創(chuàng)建
• --dbpath: 指定數(shù)據(jù)庫的存放路徑
• --logpath: 指定日志的存放路徑
• --append: 或--logappend 設(shè)置日志的寫入形式為追加模式
• --fork: 或-fork 開啟新的進(jìn)程運(yùn)行mongodb服務(wù)
• --f: 或-f 配置文件路徑(可以將上述配置信息寫入文件然后通過該文件中的參數(shù)進(jìn)行加載啟動)
• --auth: 以權(quán)限認(rèn)證的方式啟動

配置文件啟動

sudo mongod -f mogo_start.cfg

dbpath=/home/cat/data/db
logpath=/home/cat/data/mongodb.log
logappend=true
fork=true

mongoDB支持的數(shù)據(jù)類型

mongoDB文檔存儲是使用BSON類型，BSON（BSON short for Bin­ary JSON, is a bin­ary-en­coded seri­al­iz­a­tion of JSON-like doc­u­ments）是二進(jìn)制序列化的形式。類如JSON，同樣支持內(nèi)嵌各種類型。

MongoDB的單個實例可以容納多個獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫，每一個都有自己的集合和權(quán)限，不同的數(shù)據(jù)庫也放置在不同的文件中

下表為MongoDB 常用的幾種數(shù)據(jù)類型：

ObjectId

ObjectId 類似唯一主鍵，可以很快的去生成和排序，包含 12 bytes，含義是：

• 前 4 個字節(jié)表示創(chuàng)建 unix時間戳,格林尼治時間 UTC 時間，比北京時間晚了 8 個小時
• 接下來的 3 個字節(jié)是機(jī)器標(biāo)識碼
• 緊接的兩個字節(jié)由進(jìn)程 id 組成 PID
• 最后三個字節(jié)是隨機(jī)數(shù)

增刪改查

• 插入數(shù)據(jù)：db.集合名稱.insert(document)

• db.stu.insert({name:'xiaoming', gender:true, age:10, class:'2年4班', score:100})
• db.stu.insert([{ name:'xiaomei', gender:false, age:12, class:'2年3班', score:90 },{ name:'xiaohong', gender:false, age:12, class:'2年3班', score:96 },{ name:'Jack', gender:false, age:12, class:'2年2班', score:98 },{ name:'Allen', gender:true, age:12, class:'2年3班', score:90 }])
• 插文檔時，如果不指定_id參數(shù)，MongoDB會為文檔自動分配一個唯一的ObjectId

• mongodb的保存：db.集合名稱.save(document)

如果文檔的_id已經(jīng)存在則修改，如果_id不存在則添加

• mongodb的查詢

1.db.集合名稱.find({條件文檔})

2.方法findOne()：查詢，只返回第一個db.集合名稱.findOne({條件文檔})

3.方法pretty()： 將結(jié)果格式化；不能和findOne()一起使用！db.集合名稱.find({條件文檔}).pretty()

• 比較運(yùn)算符

1.等于： 默認(rèn)是等于判斷， 沒有運(yùn)算符

2.小于：$lt （less than）

3.小于等于：$lte （less than equal）

4.大于：$gt （greater than）

5.大于等于：$gte

6.不等于：$ne

• 邏輯運(yùn)算符

1.and：在json中寫多個條件即可

2.or:使用$or， 值為數(shù)組， 數(shù)組中每個元素為json

3.范圍運(yùn)算符：使用$in， $nin 判斷數(shù)據(jù)是否在某個數(shù)組內(nèi)

• 使用$regex編寫正則表達(dá)式：db.stu.find({name:{$regex:'^張'}})
• 自定義查詢

1.shell 是一個js的執(zhí)行環(huán)境

2.使用$where寫一個函數(shù)， 返回滿足條件的數(shù)據(jù)

3.db.stu.find({ $where:function() { return this.age + 10>= 18; } })

• skip和limit分頁查詢：db.stu.find().skip((page-1)*num).limit(x)
• 投影，在查詢到的返回結(jié)果中， 只選擇必要的字段

1.db.集合名稱.find({},{字段名稱:1,...})

2.參數(shù)為字段與值， 值為1表示顯示， 值為0不顯

3.特別注意：對于_id列默認(rèn)是顯示的， 如果不顯示需要明確設(shè)置為0對于其他不顯示的字段不能設(shè)置為0db.stu.find({},{_id:0,name:1,gender:1})

• 排序：db.集合名稱.find().sort({字段:1,...})

1.參數(shù)1為升序排列

2.參數(shù)-1為降序排列

3.db.stu.find().sort({score:-1,age:1})

• 統(tǒng)計個數(shù)

1.db.集合名稱.estimated_document_count()

2.db.集合名稱.count_documents({條件})

• 去重：db.集合名稱.distinct(字段,{條件})
• 更新：db.集合名稱.update({query}, {update}, {multi: boolean})

1.參數(shù)query:查詢條件

2.參數(shù)update:更新操作符

3.參數(shù)multi:可選，默認(rèn)是false，表示只更新找到的第一條數(shù)據(jù)，值為true表示把滿足條件的數(shù)據(jù)全部更新multi參數(shù)必須和$set一起使用！

• 刪除：db.集合名稱.remove({query}, {justOne: boolean})

1.參數(shù)query:可選，刪除的?檔的條件

2.參數(shù)justOne:可選， 如果設(shè)為true或1，則只刪除一條，默認(rèn)false，表示刪除全部