MongoDB权威指南学习笔记02

章节：第二章 入门

时间：2013-07-19

内容：

1. 文档

   1. 多个键及其关联的值有序的放置在一起便是文档

   2. 文档是MOngoDB中数据的基本单位，类似于关系型数据库中的行；

   3. 文档中的键/值对是有序的

   4. 文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其它几种数据类型

   5. 键不能含有\0（空字符），这个字符用来表示键的结尾

   6. .和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用

   7. 以下划线“_”开头的键是保留的

   8. MongoDB不但区分类型，也区分大小写

   9. MongoDB的文档不能有重复的键

   10. 每个文档都有一个特殊的键“_id”，它在文档所处的集合中是唯一的

2. 集合

   1. 集合就是一组文档，可以被看做是没有模式的表

   2. 集合的无模式，意味着一个集合里面的文档可以是各式各样的

   3. 把同种类型的文档放在一个集合里，这样数据会更加集中

   4. 当创建索引时，文档会有附加结构；索引时按照集合来定义的，把同种类型的文档放入同一个集合里面，可以使索引更加有效

   5. 集合的命名：

      1. 集合名不能是空字符串“”

      2. 集合名不能含有\0字符（空字符），这个字符表示集合名的结尾

      3. 集合名不能以“system”开头，此为系统集合保留的前缀

      4. 用户创建的集合名不能含有保留字符$

   6. 子集合

      1. 组织集合的一种惯例是使用”.”字符分开的按命名空间划分的子集合

3. 数据库

   1. MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库，每一个都有自己的集合和权限

   2. 数据库的命名（因数据库名最终会变成文件系统里的文件，故限制较多）：

      1. 不能是空字符串（“”）

      2. 不得含有‘’（空格）、.、$、/、\和\0（空字符）

      3. 应全部小写

      4. 最多64字节

   3. 保留的数据库名：

      1. admin：即“root”数据库，可添加数据库管理账号，列出所有的数据库或关闭服务器等

      2. local：这个数据永远不会被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合

      3. config：当MongoDB用于分片设置时，config数据库在内部使用，用于保存分片的相关信息

   4. 把数据库名放在集合名前面，得到就是集合的完全限定名，成为命名空间，如cms.blog.posts

   5. 命名空间的长度不得超过121字节，在实际使用中应该小于100字节

4. 启动MongoDB

   1. MongoDB一般作为网路服务器来运行，客户端可以连接到该服务器并执行操作

   2. 要启动该服务器，需要运行mongod可执行文件：./mongod

   3. 默认数据目录/data/db，需提前创建，否则会导致启动失败

   4. MongoDB监听27017端口，等待连接；

   5. mongod还会启动一个非常基本的HTTP服务器，监听28017端口（比主端口号高1000），可以通过浏览器访问http://localhost:28017来获取数据库的管理信息

5. MongoDB shell

   1. MongoDB自带一个JavaScriptshell，可以从命令行与MongoDB实例交互

   2. 运行shell

      1. 启动shell： ./mongo（shell会在启动时自动连接MongoDB服务器，所以要确保在使用shell之前启动mongod）

      2. shell是功能完备的JavaScript解释器，可以运行任何JavaScript程序

   3. MongoDB客户端

      1. Shell开启的时候，会连到MongoDB服务器的test数据库，并将这个数据库连接赋值给全局变量db，这个变量是通过shell访问MongoDB的主要入口点

      2. Shell还有些非JavaScript语法的扩展，是为了方便习惯于SQL shell的用户而添加的，如选择数据库操作：use  foobar

   4. Shell中的基本操作(CRUD)

      1. 创建（Create）：insert函数添加一个文档到集合里面，如db.blog.insert(post)

      2. 读取（Read）：find函数会返回集合里面所有的文档，findOne函数只查看一个文档，如db.blog.findOne()

      3. 更新（Update）：update函数接受（至少）2个参数，第一个是要更新文档的限定条件，第二个是新的文档，如db.blog.update({title:”My Blog Post”},post)

      4. 删除（Delete）：remove函数用来从数据库中永久性的删除文档；在不使用参数进行调用的情况下，它会删除一个集合内的所有文档；它也可以接受一个文档以指定限定条件，如db.blog.remove({title:”My Blog Post”})

   5. 使用Shell的窍门

      1. Shell本身内置了帮助文档，可以通过help命令来查看

      2. db.help()可以查看数据库级别的命令的帮助；db.foo.help()可以查看集合的相关帮助

      3. 在输入时不输括号，可以显示函数的JavaScript源代码，如db.foo.update

      4. 如果集合名恰好是数据库类的一个属性，则访问就会出现问题，如db.version

      5. 当JavaScript只有在db中找不到指定的属性时，才会将其作为集合返回

      6. 当有属性与目标集合同名时，可以使用getCollection函数，如db.getCollection(“version”)（此处version是集合名）

6. 数据类型

   基本数据类型

   1. JSON是一种简单的表示数据的方式，仅包含6种数据类型：null、布尔、数字、字符串、数组和对象，故表现力受限

   2. MongoDB在保留JSON基本的键/值对特性的基础上，添加了其它一些数据类型：

      1. null：用于表示空值或者不存在的字段

      2. 布尔：ture或false

      3. 32位整数：shell中不支持此类型，会被自动转换成64位浮点数

      4. 64位整数：shell中不支持此类型，会用一个特殊的内嵌文档来显示

      5. 64位浮点数：shell中的数字都是此种类型

      6. 字符串：UTF-8字符串都可以表示为字符串类型的数据

      7. 符号：shell不支持此类型，会将其转换成字符串

      8. 对象id：是文档的12字节的唯一ID

      9. 日期：日期类型存储的是从标准纪元开始的毫秒数，不存储时区

      10. 正则表达式：文档中可以包含正则表达式，采用JavaScript的正则表达式语法

      11. 代码：文档中可以包含JavaScript代码

      12. 二进制数据：shell中不支持此类型，二进制数据可以由任意字节的串组成

      13. 最大值：shell中不支持此类型，表示可能的最大值

      14. 最小值：shell中不支持此类型，表示可能的最小值

      15. 未定义：undefined，和null是不同的类型

      16. 数组：值的集合或者列表可以表示成数组

      17. 内嵌文档：文档可以包含别的文档，也可以作为值嵌入到父文档中

   3. 数字

      1. JavaScript中只有一种“数字”类型，因为MongoDB中有3种数字类型（32位整数、64位整数和64位浮点数），shell必须绕过JavaScript的限制

      2. 若从数据库中获得的是一个32位整数，修改文档后，将文档存回数据库的时候，这个整数也被转换成64位浮点数，所以明智的做法是尽量不要在shell下覆盖整个文档

   4. 日期

      1. 在JavaScript中，Data对象用作MongoDB的日期类型，创建一个新的Date对象时，通常会调用new Date(…)而不只是Date(…)

      2. Shell中的日期显示时使用本地时区设置，但是日期在数据中是以从标准纪元开始的毫秒数的形式存储的，没有与之相关的时区信息

   5. 数组

      1. 数组是一组值，既可以作为有序对象（如列表、栈或队列）来操作，也可以作为无序对象（像集合）操作

      2. 数组中可以包含不同数据类型的元素（如字符串和浮点数混合）

      3. MongoDB能“理解”数组结构，并知道如何“深入”数组内部对其内容进行操作

      4. MongoDB可以使用原子更新修改数组中的内容

   6. 内嵌文档

      1. 内嵌文档就是把整个MongoDB文档作为另一个文档中键的一个值，这样数据可以组织的更自然些，不用非得存成扁平结构的

      2. 同数组一样，MongoDB能够理解内嵌文档的结构，并能深入其中构建索引、执行查询、或者更新

      3. 内嵌文档可以改变处理数据的方式，使得信息表示更加自然，但也会存储更多重复的数据，这样是反规范化的

   7. vi._id和ObjectId

      1. MongoDB中存储的文档必须有一个“_id”键，这个键的值可以是任何类型的，默认是个ObjectId对象

      2. 在一个集合里面，每个文档都有唯一的“_id”值，来确保集合里面每个文档都能被唯一识别

      3. ObjectId是“_id”的默认类型，它设计成轻量型的，不同的机器都能用全局唯一的同种方式方便的生成

      4. ObjectId的组成结构：使用12字节的存储空间，每个字节2位十六进制数字

      5. 前4个字节（0-3）是从标准纪元开始的时间戳，单位为秒

      6. 接下来的3个字节（4-6）是所在主机的唯一标识符，通常是机器主机名的散列值，以确保不同主机生成不用的ObjectId

      7. 再接下来的2个字节（7-8）来自产生ObjectId的进程标示符（PID）

      8. 前9个字节保证了同一秒不同机器不同进程产生的ObjectId是唯一的，最后3个字节（9-11）是一个自动增加的计数器，确保相同进程同一秒产生的ObjectId也是不一样的

   8. 自动生成_id：

      1. _id通常会在客户端由驱动程序来生成，是为了减少服务器端的开销；将事务交由客户端来处理，就减轻了数据库扩展的压力

      2. 在客户端生成ObjectId，驱动程序能够提供更加丰富的API