NoSQL新秀MongoDB数据库基础应用

　　【IT168 技术】MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库，由C++语言编写，旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。其名字来自humongous这个单词的中间部分，从名字可见其野心所在就是海量数据的处理。本文是一个MongoDB的入门级教程，手把手的教会读者使用MongoDB，并将学习过程中可能遇到的问题一一列举。本文不是用长篇的文字来理论性描述MongoDB的各方面知识，而是用图文并茂的方法来讨论MongoDB，希望用最短的时间使开发人员熟悉MongoDB。

　　

　　一、MongoDB简介

　　2011年将被记住，因为这一年SQL将死；这一年，关系数据库从一线退下；这一年开发人员发现他们没必要为了持久化数据，而将每个对象转化为表格结构。

　　2011年是文档数据库的一年，尽管一直在稳步发展势头，通过过去八年多的发展，现在有各种稳定的文档数据库从基于亚马逊和谷歌的云，到各种开放源码工具，尤其是MongoDB。

　　那么，MongoDB是什么?这里的五件事是每个开发人员应该知道的：

　　? MongoDB是一个独立的服务器；

　　? 它是基于文档的，而不是基于表格的；

　　? 它是非结构化的；

　　? 不必去学习另一种查询语言；

　　? 它具有强大的主流开发语言支持，如 C#、C++、Java、PHP、Perl、Python、Ruby。

　　1、MongoDB 是一个独立的服务器

　　如MySQL或PostgreSQL一样，MongoDB提供侦听端口以便接入。它提供了用于查询，创建，更新和删除的工具。从理论上讲，你使用它的工作方式与你使用MySQL或PostgreSQL的工作方式相同：连接，执行任务，并关闭连接。

　　2、MongoDB是非结构化的

　　MongoDB 没有结构化语言。如果你想创建一个新的文档类型，你不用做任何事来告诉数据库关于这些数据的结构，而仅仅是存到数据库中即可。

　　简单的说，MongoDB使用类似Javascript或PHP的类型处理方式。也就是说，数据库是灵活的弱类型。

　　虽然有一些数据是有限制条件的(大块的数据可能需要一些明确的处理)，但在大多数情况下，你可以像写PHP代码一样编写你的MongoDB代码。

　　3、不必去学习另一种查询语言

　　还记得这些你写的数据库抽象层吗?还记得那些你处理过的ORM层吗?现在，你可以将它们全部丢弃。在MongoDB中你不需要他们。MongoDB没有很多查询语句。在大多数情况下，只需给它一个数组指定你想要的信息，然后它会给你返回文档的数组。如果你想运行一些非常复杂的查询(如Map-Reduce操作)，可以向MongoDB传递Javascript，其内部的Javascript引擎可以解析这个脚本。

　　4、MongoDB是神速的

　　开发时间也短，因为没有结构需要管理和很少(如果有的话)的数据映射。

　　学习曲线很平滑，因为没有新的查询语言学习。代码是简洁的。毕竟，无须任何其他ORM，封装可以非常简单。你的代码是未来的保证。向你的对象增加更多的字段是很轻松的。因此，需求变化了，你可以很快修改代码以便适应。

　　MongoDB足以让我意识到它有改变游戏规则的潜力。这也是让大家主张使用新一代的文档数据库代替基于SQL的关系数据库的原因。将关系数据库留在尘土里，更可能的是让它们做它们能做好的事情：存储属于行和表的数据。

　　二、MongoDB服务器安装

　　MongoDB的官方下载站是http://www.mongodb.org/downloads，可以去上面下载最新的程序下来。在下载页面可以看到，对操作系统支持很全面，OS X、Linux、Windows、Solaris都支持，而且都有各自的32位和64位版本。目前的稳定版本是1.8.1版本。

　　

点击图片查看大图

　　注意：

　　1. MongoDB 1.8.1 Linux版要求glibc必须是2.5以上，所以需要先确认操作系统的glibc的版本，笔者最初用Linux AS 4安装不上，最后用的是RHEL5来安装才成功的；

　　2. 在32位平台MongoDB不允许数据库文件(累计总和)超过2G，而64位平台没有这个限制。本文都是采用32位系统。

　　1、Windows版本安装

　　(1)、下载MongoDB

　　url地址: http://downloads.mongodb.org/win32/mongodb-win32-i386-1.8.1.zip

　　(2)、设置MongoDB目录

　　将其解压到 d:\，再重命名为mongodb，路径为d:\mongodb

　　(3)、设置数据文件路径

　　在d:盘建一个db文件夹，路径d:\db

　　(4)、启动MongoDB服务

　　进入 cmd 提示符控制台，D:\mongodb\bin\mongod.exe dbpath=d:\data\db

　　D:\mongodb\bin>D:\mongodb\bin\mongod dbpath=d:\data\db

　　Sun Apr 10 22:34:09 [initandlisten] MongoDB starting : pid=5192 port=27017 dbpat

　　h=d:\data\db 32-bit

　　** NOTE: when using MongoDB 32 bit, you are limited to about 2 gigabytes of data

　　** see http://blog.mongodb.org/post/137788967/32-bit-limitations

　　** with dur, the limit is lower

　　Sun Apr 10 22:34:09 [initandlisten] db version v1.8.1, pdfile version 4.5

　　Sun Apr 10 22:34:09 [initandlisten] git version: a429cd4f535b2499cc4130b06ff7c26

　　f41c00f04

　　Sun Apr 10 22:34:09 [initandlisten] build sys info: windows (5, 1, 2600, 2, "Ser

　　vice Pack 3") BOOST_LIB_VERSION=1_35

　　Sun Apr 10 22:34:09 [initandlisten] waiting for connections on port 27017

　　Sun Apr 10 22:34:09 [websvr] web admin interface listening on port 28017

　　MongoDB服务端的默认连接端口是 27017

　　(5)、将MongoDB作为 Windows 服务随机启动

　　先创建D:\mongodb\logs\mongodb.log文件，用于存储MongoDB的日志文件, 再安装系统服务：

　　D:\mongodb\bin\mongod dbpath=d:\data\db logpath=d:\mongodb\logs\mongodb.log install

　　D:\mongodb\bin>D:\mongodb\bin\mongod dbpath=d:\data\db logpath=d:\mongodb\lo

　　gs\mongodb.log install

　　all output going to: d:\mongodb\logs\mongodb.log

　　Creating service MongoDB.

　　Service creation successful.

　　Service can be started from the command line via "net start "MongoDB".

　　D:\mongodb\bin>net start mongodb

　　Mongo DB 服务已经启动成功。

　　D:\mongodb\bin>

　　(6)、客户端连接验证

　　新打开一个CMD输入：d:\mongodb\bin\mongo，如果出现下面提示，那么您就可以开始MongoDB之旅了：

　　D:\mongodb\bin>d:\mongodb\bin\mongo

　　MongoDB shell version: 1.8.1

　　connecting to: test

　　>

　　(7)、查看MongoDB日志

　　查看D:\mongodb\logs\mongodb.log文件，即可对MongoDB的运行情况进行查看或排错了：

　　

　　这样就完成了Windows平台的MongoDB安装。

　　2、Linux版安装

　　(1)、下载MongoDB

　　curl -O http://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-i686-1.8.1.tgz

　　(2)、设置MongoDB目录

　　将其解压到/Apps，再重命名为mongodb，路径为/Apps/mongodb

　　(3)、设置数据文件路径

　　建立/data/db的目录, mkdir Cp /data/db

　　(4)、启动MongoDB服务

　　/Apps/mongodb/bin/mongod dbpath=/data/db

　　[root@localhost ~]# /Apps/mongodb/bin/mongod dbpath=/data/db

　　Sun Apr 8 22:41:06 [initandlisten] MongoDB starting : pid=13701 port=27017 dbpath=/data/db 32-bit

　　** NOTE: when using MongoDB 32 bit, you are limited to about 2 gigabytes of data

　　** see http://blog.mongodb.org/post/137788967/32-bit-limitations

　　** with dur, the limit is lower

　　Sun Apr 8 22:41:06 [initandlisten] db version v1.8.1, pdfile version 4.5

　　Sun Apr 8 22:41:06 [initandlisten] git version: a429cd4f535b2499cc4130b06ff7c26f41c00f04

　　Sun Apr 8 22:41:06 [initandlisten] build sys info: Linux bs-linux32.10gen.cc 2.6.21.7-2.fc8xen #1 SMP Fri Feb 15 12:39:36 EST 2008 i686 BOOST_LIB_VERSION=1_37

　　Sun Apr 8 22:41:06 [initandlisten] waiting for connections on port 27017

　　Sun Apr 8 22:41:06 [websvr] web admin interface listening on port 28017

　　MongoDB 服务端的默认连接端口是 27017

　　(5)、将MongoDB作为 Linux 服务随机启动

　　先创建/Apps/mongodb/logs/mongodb.log文件，用于存储MongoDB的日志文件

　　vi /etc/rc.local, 使用vi编辑器打开配置文件，并在其中加入下面一行代码

　　/Apps/mongodb/bin/mongod dbpath=/data/db logpath=/Apps/mongodb/logs/mongodb.log

　　(6)、客户端连接验证

　　新打开一个Session输入：/Apps/mongodb/bin/mongo，如果出现下面提示，那么您就可以开始mongo之旅了

　　[root@localhost ~]# /Apps/mongodb/bin/mongo

　　MongoDB shell version: 1.8.1

　　connecting to: test

　　>

　　(7)、查看MongoDB日志

　　查看/Apps/mongodb/logs/mongodb.log文件，即可对MongoDB的运行情况进行查看或排错了

　　[root@localhost logs]# pwd

　　/Apps/mongodb/logs

　　[root@localhost logs]# ll

　　总计 0

　　-rw-rr 1 root root 0 04-08 20:15 mongodb.log

　　[root@localhost logs]#

　　这样就完成了Linux平台的MongoDB安装。

　　三、MongoDB客户端访问 C Shell方式

　　MongoDB是MongoDB自带的交互式Javascript shell，用来对MongoDB进行操作和管理的交互式环境。

　　使用 "./mongo help" 可查看相关连接参数，下面将从常见的操作，如插入，查询，修改，删除等几个方面阐述MongoDB shell的用法

　　1、插入记录

　　> use my_mongodb

　　switched to db my_mongodb

　　> db.user.insert({uid:1,username:"Tom",age:25});

　　> db.user.insert({uid:2,username:"Jerry",age:25});

　　>

　　本例向数据库my_mongodb的表user中插入了2条记录。MongoDB会隐式的创建数据库my_mongodb和表user，所以这个例子没有建库和建表的过程，可以通过show dbs和show collections来查看数据库及表，具体如下：

　　> show dbs

　　admin (empty)

　　local (empty)

　　my_mongodb 0.0625GB 隐式创建的数据库

　　> show collections

　　system.indexes

　　user 隐式创建的表

　　>

　　2、查询记录

　　查询表中的全部记录：

　　> db.user.find();

　　{ "_id" : ObjectId("4f81a49b779282ca68fd8a59"), "uid" : 1, "username" : "Tom", "age" : 25 }

　　{ "_id" : ObjectId("4f81a4a1779282ca68fd8a5a"), "uid" : 2, "username" : "Jerry", "age" : 25 }

　　>

　　查询用户名是 ”Jerry” 记录：

　　> db.user.find({username:"Jerry"});

　　{ "_id" : ObjectId("4f81a4a1779282ca68fd8a5a"), "uid" : 2, "username" : "Jerry", "age" : 25 }

　　>

　　3、修改记录

　　将用户ID是2的记录的年龄修改为100：

　　> db.user.update({uid:2},{$set:{age:100}}) ;

　　>

　　查询一下是否改过来了：

　　> db.user.find({uid:2});

　　{ "_id" : ObjectId("4f81a4a1779282ca68fd8a5a"), "uid" : 2, "username" : "Jerry", "age" : 100 }

　　>

　　4、删除记录

　　将用户ID是1的记录从表user中删除：

　　> db.user.remove({uid:1});

　　> db.user.find();

　　{ "_id" : ObjectId("4f81a4a1779282ca68fd8a5a"), "uid" : 2, "username" : "Jerry", "age" : 100 }

　　>

　　经验证，该记录确实被删除了。

　　MongoDB Shell的用法丰富且简单易懂，大家有兴趣可以到官网上去详细了解一下。

　　四、MongoDB客户端访问 C C#

　　接下来我们要开始最简单的MongoDB连接，访问数据之旅了。MongoDB提供各种主流与非主流语言的开发驱动，以便适应各个方向的开发人员。

　　

　　1、下载驱动

　　C#驱动的下载地址为:

　　https://github.com/downloads/mongodb/mongo-csharp-driver/CSharpDriver-1.0.0.4098.zip

　　将其解压到D:\mongodb\drivers\目录下，其中有2个重要的dll文件

　　MongoDB.Bson.dll 序列化、Json相关

　　MongoDB.Driver.dll 驱动

　　2、添加引用

　　新建一个C#的项目，添加引用，将上面两个dll文件引入到项目里面：

　　

　　3、代码解析

　　下面以一个插入的操作为例，来一步一步解释代码：

　　using System;

　　using System.Collections.Generic;

　　using System.Linq;

　　using System.Text;

　　//添加命名空间

　　using MongoDB.Bson;

　　using MongoDB.Driver;

　　namespace ConsoleApplication3

　　{

　　class Program

　　{

　　static void Main(string[] args)

　　{

　　//MongoDB服务器连接串

　　string cOnnectionString= "mongodb://192.168.1.103";

　　MongoServer server = MongoServer.Create(connectionString);

　　//连接到 mongodb_c_demo 数据库

　　MongoDatabase db = server.GetDatabase("mongodb_c_demo");

　　//获取集合 fruit

　　MongoCollection collection = db.GetCollection("fruit");

　　//创建对象 fruit_1

　　BsonDocument fruit_1 = new BsonDocument

　　{

　　{ "name", "apple" },

　　{ "color", "red" }

　　};

　　//创建对象 fruit_2

　　BsonDocument fruit_2 = new BsonDocument

　　{

　　{ "name", "banana" },

　　{ "color", "yellow" }

　　};

　　//将对象 fruit_1 放到集合 fruit 中

　　collection.Insert(fruit_1);

　　//将对象 fruit_2 放到集合 fruit 中

　　collection.Insert(fruit_2);

　　//以上代码完成的就是向fruit表中插入2条数据，用mysql的语法解释即

　　//insert into mongodb_c_demo.fruit (name, color)

　　//values ("apple", "red"), ("banana", "yellow");

　　}

　　}

　　}

　　4、通过MongoDB Shell来验证是否插入：

　　> use mongodb_c_demo

　　switched to db mongodb_c_demo

　　> db.fruit.find();

　　{ "_id" : ObjectId("4da1c5fdfad96211a08f5752"), "name" : "apple", "color" : "red" }

　　{ "_id" : ObjectId("4da1c5fdfad96211a08f5753"), "name" : "banana", "color" : "yellow" }

　　>