MongoDB的安装与使用

　　MongoDB是一款NoSql数据库。NoSql数据库叫非关系型数据库，NoSql的全名Not only sql。是为了解决高并发、高可用、高可扩展，以及大数据存储等一系列问题而产生的数据库解决方案。NoSql，它不能替代关系型数据库，只能作为关系型数据库的一个良好补充。

　　NoSql数据库又分为多种，如键值(Key-Value)存储数据库（如redis），列存储数据库（如HBase），文档型数据库（如MongoDB），图形(Graph)数据库等。

　　MongoDB作为文档型数据库，其典型应用是Web应用（与Key-Value类似，Value是结构化的），它的数据模型是 一系列键值对。MongoDB的优势是数据结构要求不严格，操作灵活；劣势是查询性能不高，而且缺乏统一的查询语法。

　　当前，我们以win7系统为例，64位win7安装MongoDB相对简单，因为MongoDB官网在community server版本（https://www.mongodb.com/download-center#community）中仅推荐了一款64位的MongoDB，在安装方面，网上也提供了不少帖子，相信大家都能顺利安装好。

 

　　相比较而言，32位的win7系统在安装MongoDB时就要繁琐很多。那么，对于使用32位win7系统的朋友而言，应该如何安装MongoDB，以及使用呢？

　　第一步：

　　首先，在这个网址中https://www.mongodb.org/dl/win32/i386下载后缀为msi的MongoDB，此处以v3.2.19版本为例。

　　下载了MongoDB后，双击运行即可进入安装；在安装过程中，可以选择程序安装路径。在此，我将程序安装路径改为E:\mongodb2。

　　MongoDB安装好后，在E:\mongodb2下会生成一个bin目录，bin目录是可执行文件目录，启动mongo的服务器端以及客户端都在这里；同时，我们还要在E:\mongodb2下新建三个目录：conf为配置文件存放目录；data为数据存放目录；log为日志存放目录。如下所示：

　　接着，在conf下创建一个名称为mongod.conf的配置文件，里面内容如下：

port=6699
dbpath=E:\mongodb2\data
logpath=E:\mongodb2\log\mongod.log 

 　　配置文件里配置了MongoDB服务开启后的端口，数据文件目录，日志存放目录。为mongod.conf的常见基本配置参数释义（本文简单演示，仅配置上面三项即可）：

#数据库数据存放目录
dbpath=../data
#数据库日志存放目录
logpath=../logs/mongod.log 
#以追加的方式记录日志
logappend = true
#端口号 默认为27017
port=6699
#以后台方式运行进程
fork=true 
#开启用户认证
auth=true
#关闭http接口，默认关闭http端口访问
nohttpinterface=true
#mongodb所绑定的ip地址
bind_ip = 127.0.0.1 
#启用日志文件，默认启用
journal=true 
#这个选项可以过滤掉一些无用的日志信息，若需要调试使用请设置为false
quiet=true  

　　同时，在log目录下创建名称为mongod.log的文件，里面内容可以为空，在MongoDB服务启动后，这个日志文件里会记录服务运行情况。

　　第二步：

　　接下来，将MongoDB安装为Windows服务，这步很关键。先是切换到bin目录下，然后打开DOS窗口，执行如下命令：

E:\mongodb2\bin>mongod --dbpath "E:\mongodb2\data" --logpath "E:\mongodb2\log\mongod.log" --install --serviceName "MongoDB"  --journal

 　　这时，查看win7计算机管理的服务列表，可以看到名称为MongoDB的Windows服务已经在里面。

　　第三步：

　　我们可以Windows的服务列表窗口里开启MongoDB服务，也可以在DOS窗口里启动MongoDB服务：

net start MongoDB

 　　这时，计算机的服务列表里显示MongoDB服务已经开启。我们还可以点击MongoDB的启动类型，将其设置为手动。如下所示：

　　其实，我们在进行完“第二步”后，不必再进行第三步（第三步主要是为了演示Windows服务的启动，此处可以忽略），直接通过一个批处理文件配置MongoDB的端口（如果MongoDB没有安装在本地，需要在配置文件mongod.conf里加上"bind_id=ip地址"）等信息，然后启动MongoDB服务；接着，再通过一个批处理文件启动操作MongoDB的客户端即可。这就是我们下面要讲述的内容。

　　为了以后启动MongoDB服务，以及使用MongoDB服务更方便，我们还可以制作两个批处理文件。一个名称为“启动MongoDB服务端.bat”，内容如下：

E:
cd E:\mongodb2\bin
mongod -f E:\mongodb2\conf\mongod.conf --journal
pause

 　　另一个是启动MongoDB客户端，从而操作MongoDB。这个批处理文件名称为“启动MongoDB客户端.bat”，内容如下：

E:
cd E:\mongodb2\bin
mongo 127.0.0.1:6699/test
pause

 　　接着，双击“启动MongoDB服务端.bat文件，启动成功后显示如下：

 

　　这时，在浏览器地址栏里输入http://localhost:6699，显示如下：

 　　这说明MongoDB服务已经设置和开启成功。接下来，启动MongoDB客户端，操作MongoDB。

　　双击“启动MongoDB客户端.bat”批处理文件，显示如下：

　　说明MongoDB客户端启动成功。

　　到此，MongoDB安装完毕，客户端也启动完毕，我们接下来操作MongoDB。

　　MongoDB有这些基本操作命令，我们了解下：

 （1）查询数据库结构： 
#查看现有数据库
> show dbs    
local  0.078GB
#使用某个数据库；没有就创建并使用
> use yc
switched to db yc
#插入数据
> db.yc.insert({"_id":1001,"name":"lzy","sex":"男"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
#插入指定数据库下的所有数据
> db.yc.find()
{ "_id" : 1001, "name" : "lzy", "sex" : "男" }
#更新数据
> db.yc.update({"_id":1001},{"name":"nlz","sex":"女"})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
> db.yc.find()
{ "_id" : 1001, "name" : "nlz", "sex" : "女" }
#删除数据
> db.yc.remove({"_id":1001})
WriteResult({ "nRemoved" : 1 })
> db.yc.find()
#创建数据集合
> db.createCollection("colA",{autoIndexId:true})
{
        "note" : "the autoIndexId option is deprecated and will be removed i
        "ok" : 1
}
> db.colA.insert({"_id":1001,"name":"张三"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> for(i=1;i<=10;i++) db.colA.insert(data:i)
2018-04-29T00:53:17.887+0800 E QUERY    [thread1] SyntaxError: missing ) aft
#批量插入数据
> for(i=1;i<=10;i++) db.colA.insert({data:i})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.colA.find()
{ "_id" : 1001, "name" : "张三" }
{ "_id" : ObjectId("5ae4a71301b5efddc588c80a"), "data" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("5ae4a71301b5efddc588c80b"), "data" : 2 }
{ "_id" : ObjectId("5ae4a71301b5efddc588c80c"), "data" : 3 }
{ "_id" : ObjectId("5ae4a71301b5efddc588c80d"), "data" : 4 }
{ "_id" : ObjectId("5ae4a71301b5efddc588c80e"), "data" : 5 }
{ "_id" : ObjectId("5ae4a71301b5efddc588c80f"), "data" : 6 }
{ "_id" : ObjectId("5ae4a71301b5efddc588c810"), "data" : 7 }
{ "_id" : ObjectId("5ae4a71301b5efddc588c811"), "data" : 8 }
{ "_id" : ObjectId("5ae4a71301b5efddc588c812"), "data" : 9 }
{ "_id" : ObjectId("5ae4a71301b5efddc588c813"), "data" : 10 }
#修改数据集合里某个数据的值
> db.colA.update({"name":"张三"},{"name":"李四"})

 　　上面是MongoDB的一些基本操作指令。通过上述操作，我们可以观察出一个特点，那就是：MongoDB存储数据是以json格式进行的（如：({"key":"value,..."})）。

　　接下来，我们再看在Java程序中如何操作MongoDB。

　　我们以idea这款IDE工具为例，创建一个工程，然后在工程里添加MongoDB与单元测试的依赖（这是因为我们要用单元测试展开测试），如下图：

 　　接下来，测试连接MongoDB服务（TestConnection2.java）：

package com.itszt;

import com.mongodb.MongoClient;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import org.junit.Test;

/**
 * 测试连接MongoDB
 */
public class TestConnection2 {
    @Test
    public void testConnMongo(){
        //连接到MongoDB服务
        MongoClient mongoClient=new MongoClient("127.0.0.1",6699);
        //连接到MongoDB数据库
        MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("test");
        System.out.println("mongoDatabase = " + mongoDatabase);
        System.out.println("MongoDB connect successfully");
        //关闭MongoDB服务
        mongoClient.close();
    }
}

 　　控制台打印如下（显示正常）：

mongoDatabase = com.mongodb.MongoDatabaseImpl@150efb8
MongoDB connect successfully

 　　接下来，我们再通过java程序操作MongoDB（TestCURD2.java）：

　　

package com.itszt;

import com.mongodb.BasicDBObject;
import com.mongodb.MongoClient;
import com.mongodb.client.FindIterable;
import com.mongodb.client.MongoCollection;
import com.mongodb.client.MongoCursor;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import com.mongodb.client.model.CreateCollectionOptions;
import org.bson.Document;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.regex.Pattern;

/**
 * 测试MongoDB的数据操作
 */
public class TestCURD2 {
    private MongoClient mongoClient;
    private MongoDatabase mongoDatabase;

    @Before
    public void init() {
        mongoClient = new MongoClient("127.0.0.1", 6699);
        mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("test");
        System.out.println("MongoDB connect successfully");
    }

    @After
    public void close() {
        mongoClient.close();
    }

    @Test
    public void testCollection() {
        CreateCollectionOptions collectionOptions = new CreateCollectionOptions();
        collectionOptions.autoIndex(true);
        /*
            capped为true，表示起用封闭的集合，集合容量有固定上限，
            集合超过上限时会自动覆盖其最旧的目录
            如果capped为true，则必须指定size参数
            sizeInBytes()表示集合字节大小
         */
        /*collectionOptions.capped(true);
        collectionOptions.sizeInBytes(1024*1024*100);*/

        //设置集合中文档个数的上限
        collectionOptions.maxDocuments(1000);
        mongoDatabase.createCollection("colD", collectionOptions);
        MongoCollection<Document> colD = mongoDatabase.getCollection("colD");
        System.out.println("colD = " + colD);
    }

    //测试对于数据集合的添加
    @Test
    public void testInsert() {
        MongoCollection<Document> colD = mongoDatabase.getCollection("colD");

        ArrayList<Document> documents = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            Document document = new Document();
            document.append("userName", "张三-" + i);
            document.append("userPwd", "admin_" + i);
            documents.add(document);
        }
        //批量插入数据
        colD.insertMany(documents);

        //如果插入单条数据，则是：
        //colD.insertOne(Docoment document);
    }

    //测试查询数据集合
    @Test
    public void testFind(){
        MongoCollection<Document> colD = mongoDatabase.getCollection("colD");

        //正则条件
        BasicDBObject basicDBObjectReg = new BasicDBObject();
        Pattern pattern = Pattern.compile(".*[0]");
        basicDBObjectReg.put("$regex",pattern);
        //条件约束
        BasicDBObject basicDBObject = new BasicDBObject();
        basicDBObject.append("userName",basicDBObjectReg);

        FindIterable<Document> documents = colD.find(basicDBObject);
        MongoCursor<Document> iterator = documents.iterator();
        Document document =null;
        while (iterator.hasNext()){
            document = iterator.next();
            //取得整个数据
            System.out.println("document = " + document);
            //取得若干字段值
            System.out.println(document.get("userName")+"-->"+document.get("userPwd"));
        }
    }

    //测试对于数据集合的修改
    @Test
    public void testUpdate(){
        MongoCollection<Document> colD = mongoDatabase.getCollection("colD");

        BasicDBObject basicDBObjectOld = new BasicDBObject();
        basicDBObjectOld.put("userName","李四");

        BasicDBObject basicDBObjectNew = new BasicDBObject();
        basicDBObjectNew.put("userName","王五");

        BasicDBObject update = new BasicDBObject("$set", basicDBObjectNew);
        colD.updateOne(basicDBObjectOld,update);

        //批量修改
        //colD.updateMany(basicDBObjectOld,update);
    }

    //测试对于数据集合的删除
    @Test
    public void testDelete(){
        MongoCollection<Document> colD = mongoDatabase.getCollection("colD");

        //正则条件
        BasicDBObject basicDBObjectReg = new BasicDBObject();
        Pattern pattern = Pattern.compile("王.*");
        basicDBObjectReg.put("$regex",pattern);
        //条件约束
        BasicDBObject basicDBObject = new BasicDBObject();
        basicDBObject.append("userName",basicDBObjectReg);

        colD.deleteOne(basicDBObject);

        //批量删除
//        colD.deleteMany(basicDBObject);
    }
}