{ ‘ name ‘ : ‘ guojing ‘ , ‘ gender ‘ : ‘ 男 ‘ }
{ ‘ name ‘ : ‘ huangrong ‘ , ‘ age ‘ :18 }
{ ‘ book ‘ : ‘ shuihuzhuan ‘ , ‘ heros ‘ : ‘ 108 ‘ }
一、环境安装与运行
安装
sudo apt-get install mongodb
配置文件为 /etc/mongodb.conf，默认端口号:27017
启动服务器
sudo service mongodb start #相当于执行命令 sudo mongod --config /etc/mongod.conf
关闭服务器
sudo service mongodb stop
重启服务器
sudo service mongodb restart # 修改了配置文件/etc/mongodb.conf后,需要重启mongodb服务器让配置生效
启动客户端
sudo mongo
二、数据库操作
查看当前数据库
db
查看所有数据库
show dbs
切换(或创建)数据库
use 数据库名
切换数据库，如果数据库不存在，当插入数据或创建集合时，会自动创建这个数据库
删除数据库
db.dropDatabase()
删除当前指向的数据库，如果不存在，则什么也不做
三、集合操作
创建
db.createCollection(name[,options]) # name集合名称 # options可选，是一个用于指定集合配置的文档，其中capped参数默认不设置上限(false)，若设置上限（true）则需要指定参数size,单位字节
# 不设置集合大小
db.createCollection( " stu " )
# 设置集合大小
db.createCollection( " sub " , { capped : true, size : 10 } )
查看当前数据库集合
show collections
删除集合
db.集合名.drop()
四、数据操作
插入
db.集合名.insert(文档) 或 db.集合名.insert([文档...])
# 如果不指定_id字段，则分配一个唯一的ObjectId；如果指定_id字段，且_id已经存在时，不做任何操作；如果一次性插入多条数据，以数组的方式传入文档
# 不指定_id
db.stu.insert({name: ‘ gj ‘ ,gender:1 })
# 指定_id
s1={_id: ‘ 20160101 ‘ ,name: ‘ hr ‘ }
s1.gender = 0
db.stu.insert(s1)
删除--(注意justOne参数)
db.集合名.remove(条件，{justone:<boolean>}) #参数 justOne默认false，删除多条
# 只删除匹配到的一条数据
db.stu.remove({gender:0},{justOne:true})
# 删除所有
db.stu.remove({})
修改--(注意$set以及multi参数)
db.集合名.update({条件}，$操作符，{multi: <boolean>}]) #参数 multi只和$操作符一起使用，默认false，只修改一条数据，true表示修改多条数据
# 不使用操作符$set，修改整条文档
db.stu.update({name: ‘ hr ‘ },{name: ‘ mnc ‘ })
#使用 操作符$set指定属性修改
db.stu.update({name: ‘ hr ‘ },{$set:{name: ‘ hys ‘ }})
#multi参数和$set一起使用，修改多条文档
db.stu.update({},{$set:{gender:0}},{multi:true})
保存
db.集合名.save(document)
# 在手动插入_id字段时，如果_id已经存在，做全文档更新操作，其余均表示插入数据。
db.stu.save({_id: ‘ 20160102 ‘ , ‘ name ‘ : ‘ yk ‘ ,gender:1 })
db.stu.save({_id: ‘ 20160102 ‘ , ‘ name ‘ : ‘ wyk ‘ }) # 对上述文档做修改
查询
基本查询db.集合名.find({条件文档}) # 查询所有
db.集合名.findOne({条件文档}) # 只查询第一条
db.集合名.find({条件文档}).pretty() # 结果格式化输出
比较运算符
等于：默认，没有运算符
小于： $lt
小于等于： $lte
大于：$gt
大于等于：$gte
不等于：$ne
# 查询年龄大于等于18的学生
db.stu.find({ " age " :{$gte:18}})
逻辑运算符
逻辑与：默认
逻辑或：$or
# 查询年龄大于或等于18，并且性别为1的学生
db.stu.find({ " age " :{$gte:18}, " gender " :1 })
# 查询年龄大于18，或性别为0的学生
db.stu.find({$ or :[{ " age " :{$gt:18}},{ " gender " :1 }]})
# 查询年龄小于18或者大于20，性别为1的学生
db.stu.find({$ or :[{ " age " :{$lt:18}},{ " age " :{$gt:20}}], " gender " :1})
范围运算符
在某个范围$in,后面接数组
不在某个范围$nin，后面接数组
# 查询年龄18、20以及22岁的学生
db.stu.find({ " age " :{$ in :[18,20,22 ]}})
# 查询年龄不等于18或20的学生
db.stu.find({ " age " :{$nin:[18,20]}})
正则表达式
使用/表达式/或者$regex
# 查询姓黄的学生
db.stu.find({ " name " :/^黄/ })
db.stu.find({ " name " :{$regex: " ^黄 " }})
自定义查询
使用$where:function(){return 满足条件的数据表达式}------运算符使用js语法,比如逻辑与(&&)，逻辑或(||)
# 查询年龄18-22的学生
db.stu.find({$where:function(){ return this.age>18 && this.age<22 }})
# 查询年龄小于18或者大于22的学生
db.stu.find({$where:function(){ return this.age<18 || this.age>22}})
投影
只显示部分字段
db.集合名.find({条件},{字段名:1,...}) # 1表示该字段显示，0不显示；_id列默认显示，不显示需要明确设置为0
# 查询姓名和年龄(显示_id)
db.stu.find({},{name:1,gender:1 })
# 查询姓名和年龄(不显示_id)
db.stu.find({},{_id:0,name:1,gender:1})
skip
跳过指定数量的文档
db.集合名.find({条件}).skip(number) # number默认为0
# 查询从第3条开始的学生信息 db.stu.find().skip(2)limit 读取指定数量的文档
db.集合名.find({条件}).limit(number) # 不写number参数，默认读取所有文档
# 读取3条学生信息 db.stu.find().limit(3)skip和limit合用 不区分先后顺序
# 查询第5-9条学生信息 db.stu.find().skip(4).limit(5) # 相当于跳过4条数据，选5条sort 对结果集进行排序
db.集合名称.find({条件}).sort({字段:1,...}) # 1表示升序，-1表示降序
# 根据性别降序，再根据年龄升序
db.stu.find().sort({ " gender " :-1, " age " :1})
count
对结果集中文档数目进行统计，返回整数
db.集合名.find({条件}).count()
或者
db.集合名.count({条件})
# 统计年龄大于20的男生人数
db.stu.count({ " age " :{$gt:20}, " gender " :1})
distinct
对数据去重，返回的是一个列表
db.集合名.distinct( " 字段名 " ,{条件})
五、聚合（aggregate）
聚合主要用于计算数据，类似sql中的sum()、avg()
db.集合名.aggregate([{管道:{表达式}}...])
管道
文档处理完毕后，通过管道进行下一次处理 常用管道： $group：将集合中的文档分组，可用于统计结果 $match：过滤数据，只输出符合条件的文档 $project：修改输入文档的结构，如重命名、增加、删除字段、创建计算结果 $sort：将输入文档排序后输出 $limit：限制聚合管道返回的文档数 $skip：跳过指定数量的文档，并返回余下的文档 $unwind：将数组类型的字段进行拆分表达式
处理输入文档并输出 语法：表达式:‘$字段名’ 常用表达式： $sum：计算总和，$sum:‘$字段‘表示求和，注意$sum:1表示计数， $avg：计算平均值 $min：获取最小值 $max：获取最大值 $push：在结果文档中插入值到一个数组中（以列表的方式显示字段值） $first：根据资源文档的排序获取第一个文档数据 $last：根据资源文档的排序获取最后一个文档数据$group
文档分组，用于统计结果 _id表示分组的依据，使用某个字段的格式为‘$字段‘ # 统计男、女生人数
db.stu.aggregate([{$group:{ " _id " : ‘ gender ‘ , " couter " :{$sum:1 }}}])
# 结果文档中显示_id和counter的值
_id按照null分组，会将集合中所有文档分为一组
# 求学生总人数和平均年龄
db.stu.aggregate([{$group:{_id:null,counter:{$sum:1},average_age:{$avg: " $age " }}}])
使用$$ROOT可以将文档内容加入到结果集的数组中
# 统计男、女生信息
db.stu.aggregate([{$group:{_id: " $gender " ,objects:{$push: " $$ROOT " }}}])
$match
过滤数据，输出符合条件文档 # 查询年龄大于20的学生
db.stu.aggregate([{$match:{age:{$gt:20 }}}])
# 查询年龄大于20的男、女生人数
db.stu.aggregate([{$match:{age:{$gt:20}}},{$group:{_id: " $gender " ,counter:{$sum:1}}}])
$project
修改输出文档的结构 # 查找学生姓名、年龄
db.stu.aggregate([{$project:{ " _id " :0, " name " :1, " age " :1 }}])
# 查询男生、女生人数，但仅输出人数
db.stu.aggregate([{$group:{_id: ‘ $gender ‘ ,counter:{$sum:1}}},{$project:{_id:0,counter:1}}])
$sort
将输入文档排序后输出 # 查询学生信息，按年龄升序
db.stu.aggregate([{$sort:{age:1 }}])
# 查询男生、女生人数，按人数降序
db.stu.aggregate([{$group:{_id: ‘ $gender ‘ ,counter:{$sum:1}},{$sort:{counter:-1}}])
$limit
限制聚合管道返回的文档数 # 查询2条学生信息
db.stu.aggregate([{$limit:2}])
$skip
跳过指定数量的文档，并返回余下的文档，$skip和$limi合用时，注意先写skip，再写limit # 查询从第3条开始的学生信息
db.stu.aggregate([{$skip:2 }])
# 统计男生、女生人数，按人数升序，取第二条数据
db.stu.aggregate([{$group:{_id: " $gender " ,counter:{$sum:1}}},{$sort:{ " counter " :1}},{$skip:1},{$limit:1}])
$unwind
将文档中的某一个数组类型字段拆分成多条，每条包含数组中的一个值db.集合名称.aggregate([{$unwind: ‘ $字段名称 ‘ }])
六、索引
提升查询速度
创建大量数据
for (var i=0;i<1000000;i++){db.stu.insert({name: ‘ test ‘ +i,num:i})}
性能分析工具：explain("executionStats")
查询语句.explain( " executionStats " )
‘millis‘后面显示的是查询时间，单位ms
建立索引
db.集合.ensureIndex({属性:1或-1}) # 1表示升序，-1表示降序，建立后的索引名称为"属性_1"或者"属性_-1"
例如：db.stu.ensureIndex({name:1})，建立后的索引名称为"name_1"
建立唯一索引
db.集合.ensureIndex({属性:1},{ " unique " :true})
建立联合索引
db.集合名.ensureIndex({属性1:1，属性2:1...})
查看索引
db.集合名.getIndexes()
删除索引
db.集合名.dropIndex( " 索引名称 " )
七、数据库安全
为了更安全的访问mongodb，需要访问者提供用户名和密码，于是需要在mongodb中创建用户。mongodb数据库采用了角色-用户-数据库的安全管理方式。
常用系统角色如下：
root：只在admin数据库中可用，超级账号，超级权限 Read：允许用户读取指定数据库 readWrite：允许用户读写指定数据库创建超级管理用户：
use admin # 首先切换到admin数据库
db.createUser({
user: ‘ 用户名 ‘ ,
pwd: ‘ 密码 ‘ ,
roles:[{role: ‘ root ‘ ,db: ‘ admin ‘ }]
})
启用安全验证
修改配置文件( /etc/mongodb.conf)# noauth = true auth = true # 开启安全验证重启服务
sudo service mongodb restart终端连接
# sudo mongo -u ‘用户名‘ -p ‘密码‘ --authenticationDatabase ‘数据库名‘ sudo mongo -u ‘ admin ‘ -p ‘ 密码 ‘ --authenticationDatabase ‘ admin ‘
普通用户管理
首先使用超级管理员登陆，然后再进行用户管理操作 创建普通用户 db.createUser({
user: ‘ 用户名 ‘ ,
pwd: ‘ 密码 ‘ ,
roles:[{role: ‘ readWrite ‘ ,db: ‘ 数据库名 ‘ }...] # 数组里可以有多个角色文档，比如用户在不同的数据库里都有读写权限
})
查看当前数据库的用户
show users修改用户：可以修改pwd、roles属性
db.updateUser( ‘ 用户名 ‘ ,{pwd: ‘ 新密码 ‘ ,roles:[{ ‘ 新角色 ‘ }...]})
删除用户
use admin # 切换到admin数据库 db.system.users.remove(条件)终端连接
sudo mongo -u ‘ 用户名 ‘ -p ‘ 密码 ‘ --authenticationDatabase ‘ 数据库名 ‘
八、复制
复制提供了数据的冗余备份，并在多个服务器上存储数据的副本，允许从硬件故障和服务中断中恢复数据，能够实现无宕机维护(自动故障转移与自动恢复)。
复制至少需要2个节点，其中1个为主节点，其它均为从节点。任何节点均可以成为主节点。
主节点负责所有写入操作，从节点定期轮询主节点获取这些操作并执行这些操作，从而保证从节点的数据与主节点一致。
设置复制节点
创建数据库文件存放目录（自定义）mkdir ~/Desktop/ t1 mkdir ~/Desktop/t2使用如下格式启动mongod，如果在同一台主机上，注意port不能相同，replSet的名称必须是一致的(名称可以自定义)
sudo mongod --bind_ip 192.168.196.128 --port 27017 --dbpath ~/Desktop/t1 -- replSet rs0 sudo mongod --bind_ip 192.168.196.128 --port 27018 --dbpath ~/Desktop/t2 --replSet rs0连接主服务器（自定义一个）
sudo mongo --host 192.168.196.128 --port 27017初始化
rs.initiate()
哪个服务器执行初始化，哪个服务器就作为主节点，rs是mongo服务器中专门用于复本集操作的内置对象
查看当前状态rs.status()添加副本集
rs.add( " 192.168.127.128:8899 " )连接从服务器
sudo mongo --host 192.168.196.128 --port 27018从服务器设置
rs.slaveOk()
主服务器插入数据，从服务器就可以读取数据了
删除从节点rs.remove( ‘ 192.168.196.128:27018 ‘ ) # 需要在主服务器操作
关闭主服务器后再重新启动，会发现原来的从服务器变为了主服务器，新启动的服务器（原来的主服务器）变为了从服务器，但是注意重新设置rs.slaveOk()
九、备份与恢复
备份
语法sudo mongodump -h 服务器地址 -d 需要备份的数据库 -o 备份数据存放目录
mkdir ~/Desktop/test1_bak # 创建存放备份数据的目录 sudo mongodump -h 192.168.196.128:27017 -d test1 -o ~/Desktop/test1_bak
恢复
语法sudo mongorestore -h 服务器地址 -d 恢复后数据库名 --dir 备份数据所在位置
sudo mongorestore -h 192.168.196.128:27017 -d test2 --dir ~/Desktop/test1_bak/test1
十、python交互
安装pymongo包
sudo pip3 install pymongo
引入包
import pymongo
建立连接并创建客户端
有安全认证：client=MongoClient( " mongodb://用户名：密码@host:27017/数据库名称 " ) 无安全认证：client =MongoClient( " mongodb://localhost: 27017 " )
获得数据库(以test数据库为例)
db = client.数据库名 例如：db = client.test
获得集合stu
stu = db.stu
数据操作
查询 find_one 查找单个文档stu1 = stu.find_one({条件}) # 返回一条文档，字典类型
find 查找多个文档
cursor = stu.find({条件}) # 返回迭代器对象cursor
# 方式1：用for循环迭代取值
for s in cursor:
print (s) # 字典类型
# 方式2：用next取值
s1 = next(cursor)
s2 = next(cursor)
...
插入
insert_one 插入一条文档
stu.insert_one(文档)insert_many 插入多条文档
stu.insert_many([文档1，文档2...])更新 update 更新匹配到的第一条整条文档
stu.update({条件}，文档) # 注意条件中的数字一定要写成字符串类型
update_one 与$set一起使用，指定属性修改匹配到的第一条文档
stu.update_one({条件},{$set:{文档}})
update_many 与$set一起使用，指定属性修改多条文档
stu.update_many({条件},{$set:{文档}})
删除
delete_one 删除单条文档
stu.delete_one({条件})
delete_many 删除多条文档
stu.delete_many({条件})
MongoDB数据库的使用
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