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robomongo：免费、开源的 MongoDB 跨平台桌面管理工具，支持 Windows、Linux、Mac

MongoDB

一、介绍|安装

1.1. 使用场景

mysql是关系型数据库，支持事务；mongodb，redis非关系型数据库，不支持事务

mysql、mongodb、redis的使用根据如何方便进行选择：

• 希望速度快的时候，选择mongodb或者是redis

• 数据量过大的时候，选择频繁使用的数据存入redis，其他的存入mongodb

• mongodb不用提前建表建数据库，使用方便，字段数量不确定的时候使用mongodb
• 后续需要用到数据之间的关系，此时考虑mysql

1.2. 数据类型

• Object lD:文档ID 每个文档都有一个属性，为_id，保证每个文档的唯一性

• Boolean:存储一个布尔值, true或false (注意是小写)

• Null:存储Null值

• Timestamp:时间戳,表示从1970-1-1到现在的总秒数

• Date:存储当前日期或时间的UNIX时间格式 创建日期语句如下：参数格式为YYYY-MM-DD new Date("2021-01-15")

  可以自己去设置_id插入文档，如果没有提供，那么MongoDB为每个文档提供了一个独特的_id，类型为objectlD:objectID是一个12字节的十六进制数︰前4个字节为当前时间戳；接下来3个字节的机器ID；接下来的2个字节中MongoDB的服务进程id；最后3个字节是简单的增量值。

1.3. 安装

window下的mongod mongodb安装完后，就把bin路径添加到环境变量中去； 配置MongoDB服务

1、创建配置文件 mongod.cfg 内容：

systemLog: destination: file path: E:\MongoDB\log\mongod.log storage: dbPath: E:\MongoDB\db # 注意这是一个目录，根绝自己实际情况改

2、安装MongoDB服务

mongod –config “E:\MongoDB\mongod.cfg” –install

启动服务：net start MongoDB 关闭服务：net stop MongoDB 移除服务：mongod –remove

链接服务：mongo

二、MongoDB简单使用

2.1. 基本信息|合集

查看数据集基本信息：

查看所有数据库: show dbs /show databases 切换数据库: use db_name # 当使用一个不存在的数据库，是看不到的，往里面插入数据后，就会出来 查看当前的数据库: db 删除当前的数据库: db.dropDatabase()

集合的创建使用：

创建集合： db.createCollection(name,options) 例如： db.createCollection(“students”) # 创建一个名为students的集合 Ps:可以不手动创建集合，不存在的集合中第一次加入数据时，集合会被创建出来 db.createCollection(“students”, { capped : true, size : 10}) #参数capped:默认值为false表示不设置上限,值为true表示设置上限，10个字节，大于后数据就会像队列那样覆盖掉

查看集合: show collections 删除集合: db.集合名称.drop() # db.teachers.drop()

2.2. 增删改查

• 插入数据：db.集合名称.insert(数据字典)

db.my_stu.insert({name: “zhangsan”, age: 23, gender: “male”}) db.my_stu.insert({_id: “20210114”, name: “lisi”, age: 25}) # 这是给了_id，不给会默认生成 保存：db.集合名称.save(document)

#如果文档的_id已经存在则修改，如果文档的_id不存在则添加 # 如果是insert插入时指定的_id已经存在，则会报错

---

• 更新(修改)数据：db.集合名称.update(<query> ,<update>,{multi: <boolean>})
  • 参数query:查询条件; 参数update:更新操作符
  • 参数multi:可选，默认是false，表示只更新找到的第一条记录，值为true表示把满足条件的文档全部更新

db.my_stu.update({name:’zhangsan’},{name:’new_zhangsan’}) #更新一条,注意整个这条数据都只剩下name字段了，其它的就没了，基本不用这

db.my_stu.update({name: “lisi”}, {$set: {name: “a_new_lisi”}}) #更新一条,且值更新这一条的name字段，其它原本的建值都还在

db.my_stu.update({}, {$set: {gender:”male”}}, {multi:true}) # 更新全部，因为前面query那里还没有条件，会把所有数据的gender都改成male,(有的数据没有gender这个字段都会被添加进去)

db.my_stu.update({name: “lisi”}, {$set: {gender:”female”}}, {multi:true}) #跟上同理，这就是把name=”lisi”的数据的gender都改成female

db.test01.update({name: “wangwu”}, {$set:{name: “zhaoliu”}}, {multi: true}) #要是是多个name: wangwu, 但是其它键的值不一样，想把每条name:wangwu都更新成name:zhaoliu

Ps: “multi update only works with $ operators” # 就是说这个multi必须和$一起使用才有效

---

• 删除数据：db.集合名称.remove(<query>, {justOne: <boolean>})
  • 参数query:可选，删除的文档的条件
  • 参数justOne:可选，如果设为true或1，则只删除一条，默认false，表示删除多条

db.my_stu.remove({age: 10}) # 这会把所有的age=10的数据删除的 db.test01.remove({age: 10}, {justOne:true}) # 就只删除查询到的第一条

三、高级查询

3.1. 简单查询

db.my_stu.find() # 查询所有数据 db.my_stu.findOne({age:20}) # 就只是看一条数据 db.my_stu.find({age:20}).pretty() # 格式化一下数据，看起来美观

3.2. 比较运算符

• 等于:默认是等于判断，没有运算符

• 小于:$lt (less than)

• 小于等于:$lte (less than equal)

• 大于:$gt (greater than)

• 大于等于: $gte

• 不等于:$ne

db.my_stu.find({age:{$gte:18}}) # 选择年龄大于等于18的

3.3. 范围运算符

”$in”，”$nin”: 查询是否在某个范围内的值 查询年龄为18、16的学生：db.my_stu.find({age: {$in:[18, 16]}})

3.4. 逻辑运算符

​ 相当于就是多个条件

• and:在json中写多个条件即可 查询年龄>=18，并且性别为true的学生：db.my_stu.find({age:{$gte:18},gender:true}) # 多个条件直接往后面加,条件里面还可以再添加条件

• or:使用$or，值为数组，数组中每个元素为json 查询年龄大于20，或家乡在桃花岛或是蒙古的：db.my_stu.find({$or:[{age:{$gt: 18}}, {hometown: {$in:[“桃花岛”, “蒙古”]}}]})

3.5. 正则、limit、skip

• db.my_stu.find({name:/^”郭”/}) # 找以郭开头的学生； 双斜线里是放正则表达式

• db.my_stu.find({name:{$regex: “誉$”}}) # 找以 誉 结尾的； {$regex: “正则表达式”}

• db.my_stu.find().limit(2) # 显示两条
• db.my_stu.find().skip(2) # 跳过两条,显示剩下的

两个可以同时使用

3.6. 自定义查询、投影

使用==$where==后面写一个函数，返回满足条件的数据：

查询年龄大于30的学生

db.my_stu.find({$where: function() {return this.age> 30}}) # 返回满足条件的数据 db.my_stu.find({​$where: function() {return this.age> 30}}, {name:1}) # 这就是只返回name字段 db.my_stu.find({$where: function() {return this.age> 30}}, {_id: 0, name:1, age:1})

3.7. 排序、count

db.my_stu.find().sort({age: 1}) # 按照age的升序去排；-1就是降序 db.my_stu.find({age: {$gt: 18}}).sort({age: -1, name: 1}) # 先选出年龄大于18的，再按照age降序排，相同时再按照name，还可以再跟

db.my_stu.find({age: {$gte: 18}}).count() # age大于等于18的学生的人数 或者直接来 db.my_stu.count({age: {$gte: 18}}) # 直接计数就是db.my_stu.count()

3.8. 消除重复

db.my_stu.distinct(“hometown”) db.my_stu.distinct(“hometown”, {age: {$gt: 20}}) # 还可以跟条件

四、聚合|aggregrate

​ 聚合(aggregate)是基于数据处理的聚合管道，每个文档通过一个由多个阶段(stage)组成的管道，可以对每个阶段的管道进行分组、过滤等功能，然后经过一系列的处理，输出相应的结果。 ​ 语法：db.集合名称.aggregate({管道:{表达式}})

​ 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:’$列名’ 常用的表达式如下： ​ $sum:计算总和，​$sum:1表示以一倍计数； ​ $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； ​ $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。

4.1. $group

将集合中的文档分组，可用于统计结果：

• _id表示分组的依据，使用某个字段的格式为'$字段';
• $group对应的字典中有几个键，结果中就有几个键，分组依据需要放到_id后面;
• 取不同的字段的值需要使用$, 即 ​$gender， $age 等。

#按照性别进行分组

• db.my_stu.aggregate({$group: {_id:”$gender”}}) # 按性别进行分组

• db.my_stu.aggregate({$group: {_id: “$gender”, count: {$sum:1}}}) # 分组后统计个数(这个 count 是自己决定的，就是把结果放进这个字段)

• db.my_stu.aggregate({$group: {_id:”$gender”, count: {$sum:1}, avg_age: {​$avg: “​$age”}}}) # 同样 avg_age是自己写的指定的，后面 $avg 是要求，在后面是求平均值的字段的名称

#按照hometown分组，获取不通组的平均年龄

• db.my_stu.aggregate({$group: {_id: “$hometown”, mean_age: {$avg: “$age”}}})

group by null 这样就是来统计整个文档的信息；group分组时_id的依赖字段为null

• db.my_stu.aggregate({$group: {_id: null, count: {$sum: 1}, avg_age: {$avg: “$age”}}}) # 注意 null 不要引号，统计整个文档的个数及平均年龄

group还可以按照多个字段分组

​ 格式：{$group: {_id: {自定义名字字段1: "$country", 自定义名字字段2: "$provience", ....}}} # 多个字段就一起这样以字典的形式放在 _id 后。

db.my_stu.aggregrate( {$group: {_id: {country: “$country”, provience: “$provience”, userid: “$userid”}}}, {$group: {_id: {country: “​$_id.country”, provience: “​$_id.provience”}, count: {​$sum:1}}}, {$project: {country: “$_id.country”, provicnce: “$_id.provience”, count: 1, _id: 0}} )

• 多字段分组时 _id 给上所有的字段，就可以去掉重复数据
• 上面是去重，再输入管道，按照country、provience分组(注意因为是嵌套，所以是_id.country这样去取值)

4.2. $project

​ 用来把前面group的字段重新命名输出，只要是针对分组的那个字段，其它的字段在分组时就可以自定义。

db.my_stu.aggregate( {$group: {_id: null, count: {$sum: 1}, mean_age: {​$avg: “​$age”}}}, {​$project: {gender: “$_id”, count: “​$count”, mean_age: 1, _id: 0}} ) # 前面分组基本不变，主要就是后面同样等级的 $project, 把$_id的键变成了gender，后面的就可以是这样操作，也可以使用0、1的投影操作。

4.3. $match

用于过滤数据，只输出符合条件的文档 （match是 管道命令，能将结果交给后一个管道，但是find不可以）

例1：查询年龄大于20的学生

• db.my_stu.aggregate({$match: {age: {$gte: 20}}})

• db.my_stu.find({age: {$gte: 20}}) # 两个效果是一样的

例2：查询年龄大于等于18的男生、女生人数

• db.my_stu.aggregate( {$match: {age: {$gte: 18}}}, {$group: {_id: “$gender”, count: {$sum:1}}} # 每个条件都要单独给大括号的 )

• db.my_stu.aggregate( {$match: {age: {$gte: 18}}}, {​$group: {_id: “$gender”, count: {$sum:1}}}, {$project: {gender: “$_id”, count: 1, _id: 0}} # 投影操作，美化操作 )

例3： 年龄大于20或是家乡在蒙古或大理，再分组

• db.my_stu.aggregate( {$match: {$or: [{age: {$gt:20}}, {hometown: {​$in: [“蒙古”, “大理”]}}]}}, {$group: {_id: “​$gender”, count: {$sum: 1}}}, {$project: {gender: “$_id”, count: 1, _id: 0}} )

​ Tips：一定要注意，这里因为显示的问题，==一些_id以及$符号前面加了一个转义符号\==,直接复制这去运行时一定要删掉才会成功。

4.4. $sort ​$limit $skip

​ $sort：将输入文档排序后输出

例1：按年龄分组，再根据各组人数降序排列

• db.my_stu.aggregate( {$group: {_id: “$age”, count: {$sum: 1}}}, {​$sort: {count: -1}}, {$project: {age: “$_id”, count: 1, _id: 0}} )

Tips：sort排序的时候是要指定排序的字段的，然后==-1是降序，1是升序==。

​ $limit $skip

db.my_stu.aggregate({$limit: 2}) # 跟前面的limit效果一样，就是只看两个 db.my_stu.aggregate({$skip: 2}) # 同上，跳过两个，显示剩余的

例：年龄升序排列，取第3条数据

• db.my_stu.aggregate( {$sort: {age: 1}}, {​$skip: 2}, {$limit: 1} )

4.5. $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 ​语法: db.集合名称.aggregate({$unwind: "$字段名称"})

#先插一条数据 db.t1.insert({_id:1, item: “t-shirt”, size: [“S”, “M”, “L”]}) db.t1.aggregate({$unwind: “$size”}) # 得到3条数据，就把字段size分开，成为3条数据

db.t1.insert({user: “Alex”, tags: [“c++”, “python”, “java”]}) # 如何知道这条数据 tags的长度呢

• db.t1.aggregate( {$match: {user: “Alex”}}, {​$unwind: “​$tags”}, {$group: {_id: null, count: {$sum: 1}}} )

# 先在数据库里匹配到这条数据，然后用$unwind拆开，最后再通过上面null分组，求$sum

​ Ps:在使用unwind时，比如使用的字段是tags,而match匹配到的还有其他的Alex数据，然而它们有一些是没有tags这个字段的，那么在使用unwind后，它们会被丢弃，为了保留这些数据，得加一些

db.t1.ahhregate( {unwind: {path: “$字段名称”， preserveNullAndEmptyArrays:true}} ) # 这是固定写法

五、索引

• 先创建一些数据：for(i=0; i<100000; i++){db.t1.insert({name:"test"+i, age: i})}

db.t1.find({name: “test99999”}) db.t1.find({name: “test99999”}).explain(“executionStats”) # 就可以查看到执行时间

• 建立索引：db.t1.ensureIndex({name: 1}) 这就是以 name 为索引，按照1升序排列(-1就是降序，这个可能对于sort排序时速度有影响，其它差别不大)
• 获取索引：db.t1.getIndexes()
• 删除索引：db.t1.dropIndex({name:1}) # 怎么创建的怎么删除
• 建立联合索引：db.t1.ensureIndex({name:1, age:-1}) # 多个索引直接放进字段里

---

# 在默认情况下，索引字段的值可以相同 db.t1.ensureIndex({name: 1}, {unique: true}) # 加一个unique约束，那么所有的name的值就必须是唯一的，故可以使用数据库建立关键字段的唯一索引进行去重。

六、数据的备份与恢复

备份：

mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdirectory

-h 服务器地址，也可指定端口号 # 本机时就可以不给 -d 需要备份的数据库名称 -o 备份的数据库存放位置，此目录中存放着备份出来的数据 例：mongodump -h 192.168.196.128:27017 -d test1 -o /home/

恢复：

mongorestore -h dbhost -d dbname –dir dbdirectory

-h 服务器地址 -d 需要恢复的数据库实例 –dir 备份数据所在位置 例：mongorestore -h 192.1468.196.128:27017 -d mytest01 –dir /home/mytest01

七、Python交互

更多的使用看这里。

from pymongo import MongoClient

client = MongoClient(host="127.0.0.1", port=27017)
collection = client['mytest01']['t1']
datas = collection.find()   
# 得到的是所有的数据，为一个游标对象，可去循环获取

# 插入一条数据
collection.insert({"name": "张三丰", "age": 18})
# 插入多条数据，以一个列表的形式
data = [{"name": "test{}".format(i)} for i in range(10)]
collection.insert_many(data)
# 其它的就还是自己去菜鸟教程看

这里面出现的有趣的错误

例2：查询年龄大于等于18的男生、女生人数

• db.my_stu.aggregate( {$match: {age: {$gte: 18}}}, {$group: {_id: “$gender”, count: {$sum:1}}} #每个条件都要单独给大括号的 )

• db.my_stu.aggregate( {$match: {age: {$gte: 18}}}, {$group: {_id: “$gender”, count: {$sum:1}}}, {$project: {gender: “$_id”, count: 1, _id: 0}} # 投影操作，美化操作 )

例3： 年龄大于20或是家乡在蒙古或大理，再分组

• db.my_stu.aggregate( {$match: {$or: [{age: {$gt:20}}, {hometown: {$in: [“蒙古”, “大理”]}}]}}, {$group: {_id: “$gender”, count: {$sum: 1}}}, {$project: {gender: “$_id”, count: 1, _id: 0}} )

Ps:一定要注意，这里为了美观，一些 _id 前面加了一个转义符号 \ ,直接复制这去运行时一定要删掉才会成功。

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