MongoDB

MongoDB概览¶

简介与特点¶

MongoDB是由C++语言编写的，是一个基于分布式文件存储的开源文档数据库系统。

MongoDB采用JSON格式进行文档数据存储。这种数据格式是不规则的，同时具有“自包含”，“半结构化”的特点。

MongoDB具有以下特点：

提供了一个面向文档存储，操作简易，同时支持批量处理和聚合操作
具有较好的水平可扩展性
支持丰富的查询表达式，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组
可以实现替换完成的文档（数据）或者一些指定的数据字段
支持RUBY，PYTHON，JAVA等各种编程语言

术语¶

SQL术语/概念	MongoDB对应术语	解释说明
database	database	数据库
table	collection	集合
row	document	文档
column	field	字段
index	index	索引
table joins	无	MongoDB不支持文档连接，但可以实现嵌入
primary key	primary key/document id	主键，MongoDB自动将 _id 字段设置为主键

需要注意的是，集合没有固定的结构，其中的数据键并不强制要求一致。

同时，对于执行语句，MongoDB需要使用特定的操作符，列举如下

操作符	作用	示例
`$inc`	增加指定字段的值	`db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $inc: { age: 2 } })`
`$set`	设置指定字段的值	`db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $set: { name: "Alice" } })`
`$unset`	删除指定字段	`db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $unset: { address: "" } })`
`$push`	向数组字段中添加一个值	`db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $push: { ho: "reading" } })`
`$pull`	从数组中移除指定值	`db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $pull: { ho: "reading" } })`
`$addToSet`	向数组中添加值，但不会添加重复值	`db.items.updateOne({ _id: 1 }, { $addToSet: { tags: "new" } })`
`$pop`	从数组中移除第一个或最后一个元素	`db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $pop: { hobbies: 1 } })`
`$rename`	重命名字段	`db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $rename: { fullname: "name" } })`
`$min`	只在新值比当前值小时更新字段	`db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $min: { score: 50 } })`
`$max`	只在新值比当前值大时更新字段	`db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $max: { score: 90 } })`
`$currentDate`	将字段设置为当前日期	`db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $currentDate: { lastUpdated: true } })`
`$eq`	匹配等于指定值的文档	`db.users.find({ age: { $eq: 25 } })`
`$in`	匹配字段值在指定数组中的文档	`db.users.find({ status: { $in: ["active", "pending"] } })`
`$nin`	匹配字段值不在指定数组中的文档	`db.users.find({ status: { $nin: ["active", "pending"] } })`
`$regex`	使用正则表达式匹配字段值	`db.users.find({ name: { $regex: "John", $options: "i" } })`

数据库操作语句¶

MongoDB中函数使用前常有db.，代表当前连接的数据库

use 数据库名：如果不存在，创建新数据库；否则进行连接
db.getCollectionNames()：获取数据库中的集合
db.dropDatabase()：删除当前连接的数据库

操作集合，需要使用db.<collection_name>.加对应函数，下面使用<co>代替该前缀

<co>.insertOne() / insertMany() /：插入单个/多个文档

<co>.updateOne() / updateMany()：

用于更新单个/多个文档，语法如<update>(<query>,<update>)

 //在 inventory 集合上更新第一个 item 等于 "paper" 的文档
await db.collection('inventory').updateOne(
  { item: 'paper' },
  { //使用 $set 操作符将 size.uom 字段的值更新为 "cm"，并将 status 字段的值更新为 "P"
    $set: { 'size.uom': 'cm', status: 'P' },
    //使用 $currentDate 操作符将 lastModified 字段的值更新为当前日期。如果 lastModified 字段不存在
    $currentDate: { lastModified: true } 
  }
);

<co>.deleteOne() / deleteMany()：删除单个/多个文档（对于后者，匹配所有符合的）
<co>.replaceOne()：替换文档，直接输入并列的两个文档，不需要更新操作符

查询语句使用find

<co>.find(query, projection):
- 直接使用如find({status:"D", qty:{$lt:30} })即可进行并列查询
- 对于同一字段，使用find({status: {$in:['A','D']}进行或运算
- 对于不同条件，使用find({ $or: [ {status:"A"},{ qty:{$lt:30} } ] }进行或查询
- 类似$lt表示小于，还有$eq, $ne, $gt, $gte, $lte等
- 使用$and: []进行与查询，$not:{}进行非查询
- 使用$regex:..进行正则查询，可以和$option合用
- 使用"size.m"对嵌套字段进行查询，嵌套数组类同正常查询
- 匹配数组若不讲究顺序和其他元素，使用find({ tg: {$all : ['a','b'] }})
- 查询语句最终为文档形式
结果投影projection：
- 方法一，明确包含字段，如find({status:”D”}, {item:1, qty:1})
- 方法二，明确排除字段，如find({status:”D”}, {size:0, status:0})
- 使用{item:1, list:{$slice:-1}}可以指定返回数组元素

聚合操作

db.collectionName.aggregate(
    [{$match:{<field>}},
     {$group:{<field1>,<field2>}}])

$match: 统计查找条件，与find()的查找条件使用方法一样
$group: field1为分类字段；field2为含各种统计操作符的数值型字段
聚合操作符有$sum,$avg,$min,$max,$addToSet,$first,$last