《Mongodb 实战》第二版整体总结

秒速五厘米 2022-11-28 13:34 167阅读 0赞

全书主要**介绍mongodb 数据库底层的实现，以及大型互联网web 项目的数据库设计原则**

分为3个部分：

> 1.对mongodb 进行整体介绍
> 
> 2.具体对mongodb 的文档数据模型，查询语言和CRUD操作进行介绍
> 
> 3.介绍了mongodb 数据库的性能，部署，容错和伸缩性等

mongodb整体而言，还是一个数据库，更多的一个介绍都是从数据库的角度进行剖析。

**mongodb 是优秀的Nosql 数据库，高性能，轻量级，易扩展**。

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## 1.全新的web数据库 ##

它的数据结构是文档，不是行，

当我们修改数据时，我们不需要关注数据结构，而只需要修改数据，存储成结构化文档即可。

基于文档的数据模型，可以表示丰富的，多层次的数据结构。它经常用来处理无需多表关联查询的数据。**（所以那需要多表关联怎么办）**

因为没有一个标准的数据结构来约束，所以mongodb 有更大的一个灵活性。

**数据库很大程度是由其数据模型定义的。**

mongodb 的数据模型主要是面向文档的。

mongodb 以二进制json格式存储文档数据，已称为bson。

> 举例：
> 
> 比如一篇新闻文档，如果要用关系型数据库来存储，如果遵从数据库设计范式，那需要多张表，并进行关联查询；而使用mongodb 这样的非关系型数据库，他是面向集合和文档的，直接把新闻文档存储成一个文档即可。

理论上，每个文档，都可以有不同的数据结构，但实际中，也是大致一致的。

使用mongodb 开发应用就不需要担心未来可能的数据字段的变化。

mongodb 的设计目标之一就是保留大部分关系型数据库的功能。

在数据量时的查询，也是借助于索引，这是一个普遍存在的问题。

使用mongodb ，对于每个集合，我们可以最多创建64个索引。

复制是mongodb的有用特性，这个类似于其他关系型数据库的主从结构。

数据库的设计者不能两者兼得的一个特性是：速度和持久化，持久化到磁盘就注定要慢，要速度就会存储在内存中，在这两者中需要做一个权衡。

**从mongodb 2..0开始，日志功能是默认开启的，开启后，默认100毫秒就会写一次日志文件。如果服务器意外关机，日志会通过重启服务器来确保mongodb 数据恢复为一致状态。**

**mongodb 使用C++编写。**

**mongodb 有单机模式和可复制集群模式，可复制集群模式由2台服务器加上一个mongod 作为裁判组成。最后，还有一个独立的mongos路由服务器，他用来在分片集群中转发不同的请求到后台服务器。**

> **数据库驱动：**
> 
> 驱动是应用程序用来与mongodb 数据库通信的代码。

常用的mongodb 命令行：

> 1.  mongodump
> 2.  mongorestore
> 3.  mongoexport
> 4.  mongoimport
> 5.  mongostat
> 6.  mongotop
> 7.  mongooplog
> 8.  Bsondump

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## 2.驱动的工作原理 ##

所有mongodb 驱动主要执行以下三个功能：

> 首先，生成mongodb 对象ID，默认都存储在所有文档的\_id 字段里。
> 
> 其次，驱动会把任意语言表示的文档对象转换为BSON，或者从BSON转化回来。
> 
> 最后，使用TCP socket 与数据库连接通信，此时使用的是MongoDB 自定义协议。

关系型数据库在服务端生成自增ID，mongodb 是在驱动端生成的。

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## 3.schema 的设计原则 ##

mongodb 里，最小的数据单元是BSON文档。

mongodb 支持主动查询，但是不支持join 连接查询。

mongodb 不支持事务。

最好的schema 设计通常是深入了解使用的数据库，了解应用系统的需求，以及具有丰富的经验之后的产物。

关系型数据库的强项主要是事务，再就是可以处理复杂的查询。

MongoDB 不需要rom 框架，因为它的 文档实际上就是对象的映射。

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## 4.盖子集合 ##

盖子集合指的是有上限的集合

最初是为高性能的日志场景设计的：一旦盖子集合达到最大的上限，后续插入的会覆盖之前插入的。

我们不能在盖子集合上使用TTL ，因为盖子集合不支持不同集合上的全部操作，比如删除文档。

MongoDB 文档的嵌套深度最大是100

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## 5.构建查询 ##

三种查询运算符：$in $all $nin

布尔运算符：$ne $not $or $and $nor $exists

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## 6.查询选择 ##

映射：通常用来选择子集的字段

$slice 选择返回文档的子集

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## 7.聚合 ##

聚合框架首先是定义一个管道

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聚合管道：一个操作的输出做为另一个操作的输入

$project -- 指定输出文档里的字段（项目化）

$match -- 选择要处理的文档，与find()类似

$limit -- 限制传递给下一步的文档数量

$skip -- 跳过一定数量的文档

$unwind -- 扩展数组，为每个数组入口生成一个输出文档

$group -- 根据key来分组文档

$sort -- 排序文档

$geoNear --  选择某个地理位置附近的文档

$out -- 把管道的结果写入某个集合

$redact -- 控制特定数据的访问

聚合框架管道的例子：

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