1. MongoDB介绍
1.1、MongoDB 简介
MongoDB 是由C++语言编写的,是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。具有以下特点:
- 面向集合文档型存储,易于存储对象类型的数据, 以键-值对形式存储,支持数组,支持文档之间嵌套。
- 模式自由,无需知道存储数据的任何结构定义,支持动态查询。
- 支持完全索引, 支持B+索引,全文索引,地理空间索引。
- 支持复制和故障恢复, 可以通过配置复制集的方式实现节点间复制以及故障转移, 基于复制集的读写分离以分散IO,提高性能
- 支持分片, 可以基于片键实现分片,即将数据集分散在不同的节点,支持分片自动均衡以及手动均衡。
- 易伸缩,支持水平的数据库集群,可动态添加额外的服务器。
1.2、Mongodb中基本的概念
Mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库:
SQL术语/概念 | MongoDB术语/概念 | 解释/说明 |
---|---|---|
database | database | 数据库 |
table | collection | 数据库表/集合 |
row | document | 数据记录行/文档 |
column | field | 数据字段/域 |
index | index | 索引 |
table joins | 表连接,MongoDB不支持 | |
primary key | primary key | 主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键 |
1.3、 MongoDB数据类型
MongoDB中常用的几种数据类型:
数据类型 | 描述 |
---|---|
String | 字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中,UTF-8 编码的字符串才是合法的。 |
Integer | 整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器,可分为 32 位或 64 位。 |
Boolean | 布尔值。用于存储布尔值(真/假)。 |
Double | 双精度浮点值。用于存储浮点值。 |
Min/Max keys | 将一个值与 BSON(二进制的 JSON)元素的最低值和最高值相对比。 |
Array | 用于将数组或列表或多个值存储为一个键。 |
Timestamp | 时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。 |
Object | 用于内嵌文档。 |
Null | 用于创建空值。 |
Symbol | 符号。该数据类型基本上等同于字符串类型,但不同的是,它一般用于采用特殊符号类型的语言。 |
Date | 日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间:创建 Date 对象,传入年月日信息。 |
Object ID | 对象 ID。用于创建文档的 ID。 |
Binary Data | 二进制数据。用于存储二进制数据。 |
Code | 代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。 |
Regular expression | 正则表达式类型。用于存储正则表达式。 |
1.4、 MongoDB使用场景
MongoDB实际广泛使用的案例:
- 游戏场景,使用 MongoDB 存储游戏用户信息,用户的装备、积分等直接以内嵌文档的形式存储,方便查询、更新
- 物流场景,使用 MongoDB 存储订单信息,订单状态在运送过程中会不断更新,以 MongoDB 内嵌数组的形式来存储,一次查询就能将订单所有的变更读取出来。
- 社交场景,使用 MongoDB 存储存储用户信息,以及用户发表的朋友圈信息,通过地理位置索引实现附近的人、地点等功能
- 物联网场景,使用 MongoDB 存储所有接入的智能设备信息,以及设备汇报的日志信息,并对这些信息进行多维度的分析
- 视频直播,使用 MongoDB 存储用户信息、礼物信息等
实际项目当中如何选择?
应用特征 | YES / NO |
---|---|
应用不需要事务及复杂 join 支持 | 必须 Yes |
新应用,需求会变,数据模型无法确定,想快速迭代开发 | ? |
应用需要2000-3000以上的读写QPS(更高也可以) | ? |
应用需要TB甚至 PB 级别数据存储 | ? |
应用发展迅速,需要能快速水平扩展 | ? |
应用要求存储的数据不丢失 | ? |
应用需要99.999%高可用 | ? |
应用需要大量的地理位置查询、文本查询 | ? |
如果项目符合其中1个特征就可以考虑使用, 如果2个以上特征, 就可以完全确定采用MongoDB。
2. MongoDB 单节点安装(Windows)
-
下载地址
MongoDB服务端:
MongoDB Compass 可视化管理工具:
-
单节点安装比较简单, 网上资料教程也比较多,就不在此赘述。
3. 集群安装(Windows)
需要在本机安装MongoDB集群, MongoDB的事务功能,只有在集群才能正常使用。
-
按照上面步骤, 确保单节点安装完成
-
集群安装目录与配置
D:\TestCode\Mongo_ReplicSet
创建三个文件夹
在每个目录下面创建一个data目录, 配置文件并将mongod.exe执行程序拷贝过来
三个目录依次创建, 并修改对应conf配置中的端口信息:
port=27011 bind_ip=127.0.0.1 dbpath=./data replSet=mongoReplic
-
启动三个节点
D:\TestCode\Mongo_ReplicSet\27011\mongod.exe -f 27011.conf
-
创建集群
-
通过客户端连入主节点
C:\Program Files\MongoDB\Server\4.2\bin\mongo.exe –port 27001
-
执行初始化命令
rs.initiate()
-
添加另外两个节点
rs.add(“127.0.0.1:27012”)
rs.add(“127.0.0.1:27013”)
-
查看集群状态
rs.status()
正常可以看到所有节点信息:
"members" : [ { "_id" : 0, "name" : "127.0.0.1:27011", "ip" : "127.0.0.1", "health" : 1, "state" : 1, "stateStr" : "PRIMARY", "uptime" : 586, "optime" : { "ts" : Timestamp(1568107734, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDate" : ISODate("2019-09-10T09:28:54Z"), "syncingTo" : "", "syncSourceHost" : "", "syncSourceId" : -1, "infoMessage" : "", "electionTime" : Timestamp(1568107282, 2), "electionDate" : ISODate("2019-09-10T09:21:22Z"), "configVersion" : 3, "self" : true, "lastHeartbeatMessage" : "" }, { "_id" : 1, "name" : "127.0.0.1:27012", "ip" : "127.0.0.1", "health" : 1, "state" : 2, "stateStr" : "SECONDARY", "uptime" : 351, "optime" : { "ts" : Timestamp(1568107734, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(1568107734, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDate" : ISODate("2019-09-10T09:28:54Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("2019-09-10T09:28:54Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2019-09-10T09:29:00.356Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2019-09-10T09:29:01.375Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "lastHeartbeatMessage" : "", "syncingTo" : "127.0.0.1:27013", "syncSourceHost" : "127.0.0.1:27013", "syncSourceId" : 2, "infoMessage" : "", "configVersion" : 3 }, { "_id" : 2, "name" : "127.0.0.1:27013", "ip" : "127.0.0.1", "health" : 1, "state" : 2, "stateStr" : "SECONDARY", "uptime" : 347, "optime" : { "ts" : Timestamp(1568107734, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(1568107734, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDate" : ISODate("2019-09-10T09:28:54Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("2019-09-10T09:28:54Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2019-09-10T09:29:00.356Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2019-09-10T09:29:00.879Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "lastHeartbeatMessage" : "", "syncingTo" : "127.0.0.1:27011", "syncSourceHost" : "127.0.0.1:27011", "syncSourceId" : 0, "infoMessage" : "", "configVersion" : 3 } ],
-
3.3 可视化管理工具(Compass)
安装MongoDB官方提供的可视化管理工具Compass,能够更为直观的管理与操作MongoDB。
-
连接配置
单节点配置主机地址和端口名称,集群需要配置主节点的地址、端口和Replica Set Name集群名称。
-
管理界面
连接配置成功之后, 可以看到主机相关信息。