学习使用MongoDB数据库查询数据

使用MongoDB数据库查询数据

1 MongoDB简介

1.1 NoSQL简介

NoSQL(NoSQL，Not Only SQL )，意即"不仅仅是SQL"。
1970年，关系型数据库诞生，用于规范性的管理数据。NoSQL 是一项全新的数据库革命性运动，提倡运用非关系型的数据存储。NoSQL用于超大规模数据的存储，这些类型的数据存储不需要固定的模式，无需多余操作就可以横向扩展。
知名数据库：列存储HBase，文档存储MongoDB，键值存储Redis。

1.2 MongoDB简介

MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库(nosql)之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。
MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 SQL的table。字段值可以包含其他文档，数组等。

2 MongoDB基础概念

• mongodb中基本概念有文档、集合、数据库。
• 一个mongodb中可以建立多个数据库。MongoDB的默认数据库为"db"，该数据库存储在data目录中。
• 集合就是 MongoDB 文档组，类似于 RDBMS 中的table。相对于sql，集合没有固定的结构，对集合可以插入不同格式和类型的数据。
• 文档是一个键值(key-value)对，类似于 RDBMS 中的record。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，这与关系型数据库有很大的区别，也是 MongoDB 非常突出的特点。

2.1 MongoDB的数据类型

MongoDB中常用的几种数据类型：
• String：字符串类型。
• integer：整型数值，用于存储数值型数据。
• boolean：布尔值（真或假）。用于存储布尔类型。

2.2 MongoDB的运算符

数学运算符： 略
条件运算符：
• (>) 大于：\(gt • (<) 小于：\)lt
• (>=) 大于等于：$gte
• (<= ) 小于等于： \(lte \)type运算符：使用数字代表数据类型。比如db.tableName.find({"column1" : {$type : 1}})表示获取字段column1中数据类型为double的记录。
• Double：1
• String：2
• Object：3
• Array：4
• Boolean：8
• Date ：9
• Null：10

2.3 数据类型转换

instance of：判断类型。
NumberInt函数：字符串转换为int类型。

3 MongoDB的数据库

SQL和MongoDB的对比

3.1 数据库命名规则

推荐的命名规范：
• 不能是空字符串（"")。
• 不得含有' '（空格)、.、$、/、\和\0 (空宇符)。
• 应全部小写。
• 最多64字节。

3.2 数据库的操作

语法：db.DatabaseName.Method。（MongoDB的命令末尾的分号可有可无。）
• 显示所有数据库：show databases/dbs。
• 显示当前数据库：db。
• 切换数据库：use DatabaseName。
• 创建数据库：db.DatabaseName.insert({“id’”: 1}); （切换到一个不能存在的数据库并插入数据，就可以自动创建一个数据库和一个集合。）
• 删除数据库：db.dropDatabase(); 删除当前的数据库，这个函数没有参数。
实操：

show dbs;
Community 0.000GB
a 0.000GB
admin 0.000GB
...(省略部分显示)
db;
test
use info;
switched to db info
db.info.insert({"id":1});
WriteResult({ "nInserted" : 1 })

3.3 数据存在硬盘的位置

安装时会提示数据的存放路径：E:\Program Files\MongoDB\Server\4.0\data。
也可以连接MongoDB时指定路径，语法形式为：mongod --dbpath D:\xx。
表对应的是.wt格式的文件。

4 MongoDB的表

即collection。

4.1 表的命名规则

略

4.2 表的操作

• 查看所有表：show tables或show collections;
• 创建表：db.collection_name.insert(document); 对不存在的表插入数据，会自动创建表。
• 删除表：db.collection_name.drop();
实操：

show tables;
info
db.info.drop();
true
show tables;
（空）

4.3 数据的操作

插入数据：db.COLLECTION_NAME.insert(document); 使用insert或save函数进行插入。
修改数据： 使用update或save函数进行数据的更新。
db.COLLECTION_NAME.update(, ,
{ upsert: ,
multi: ,
writeConcern:
});
或db.COLLECTION_NAME.save(
,
{ writeConcern: } )
删除数据：
db.COLLECTION_NAME.remove(
,
{ justOne: ,
writeConcern: } )
实操：

use info;
switched to db info
show tables;
db.a.insert({"id":1, "name":"zhangsan"}); （对不存在的表a插入数据）
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
db.a.find(); （查询数据）

data1={'addr':'guangzhou'};

db.a.insert(data1); （使用变量插入数据）
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
db.a.save({"id":3,"name":"lisi"}); （使用save方法插入数据）
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
db.a.update({"id":1}, {"id":"001"}); （使用update方法插入数据）
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
db.a.update( { "id" : { $gt : 1 } } , { $set : { "id" : "OK"} } ); （使用update...set修改数据）
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
db.a.find();
{ "_id" : ObjectId("5dc4edd3d24f462347b9b0ed"), "id" : "001" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4ee60d24f462347b9b0ee"), "addr" : "guangzhou" }

db.a.remove({"id":"OK"}); （使用remove方法删除数据）
WriteResult({ "nRemoved" : 1 })
db.a.find();
{ "_id" : ObjectId("5dc4edd3d24f462347b9b0ed"), "id" : "001" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4ee60d24f462347b9b0ee"), "addr" : "guangzhou" }
db.a.remove({});
WriteResult({ "nRemoved" : 2 })
db.a.find();
（空）

4.4 查询数据

SQL的语法：select 字段from table where 条件 group by 字段 order by 字段;
MongoDB的语法：db.collection_name.find({查询条件}, {查询结果返回的字段}).sort({排序字段});
• 如果要以易读的方式来读取数据，加上 pretty函数：db.collection_name.find().pretty()
• 如果只想要一条结果，使用findOne：db.collection_name.findOne()
• 筛选：find函数的第一个参数。直接写在冒号后面：等于，\(ne：不等于，\)gt：大于，\(lt：小于。 • and并：db.COLLECTION_NAME.find({key1:value1, key2:value2}); find函数的参数可以传入多个值，用逗号隔开，类似sql的and。 • or或： db.COLLECTION_NAME.find( {\)or: [{key1: value1}, {key2:value2}] } ) 使用\(or关键字来实现or。注意find的参数一个字典，字典的key\)or对应的value是一个数组，数组的元素是多个字典。
• 返回多少条记录：db.COLLECTION_NAME.find().limit(n) 类似mysql的limit。
• 跳过多少条记录：db.COLLECTION_NAME.find().limit(n).skip(NUMBER) 使用skip跳过指定数量的记录。
• 排序：db.COLLECTION_NAME.find().sort({KEY:1}) 使用sort方法排序，1表示升序，-1表示降序。
实操：

use info;
switched to db info
show tables;
a
db.a.find();
db.a.insertMany([ {"id":1, "name":"zhangsan"}, {"id":2, "name":"lisi"}, {"id":
3, "name":"wangwu"}, {"id":4, "name":"zhaoliu"}, {"id":5, "name":"sunqi"} ]);

（注意，insert方法只能插入一条数据。插入多条数据使用insertMany，Many的M需要大写。

多条数据用中括号括起来代表数组。）

{
"acknowledged" : true,
"insertedIds" : [
ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0f8"),
ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0f9"),
ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fa"),
ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fb"),
ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fc")
]
}

db.a.find();
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0f8"), "id" : 1, "name" : "zhangsan" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0f9"), "id" : 2, "name" : "lisi" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fa"), "id" : 3, "name" : "wangwu" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fb"), "id" : 4, "name" : "zhaoliu" }

db.a.find({"id":{\(gte:3} }); （大于等于） { "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fa"), "id" : 3, "name" : "wangwu" } { "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fb"), "id" : 4, "name" : "zhaoliu" } { "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fc"), "id" : 5, "name" : "sunqi" } db.a.find({"id":{\)gte:3}, "name":"wangwu"}); （多条件and）
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fa"), "id" : 3, "name" : "wangwu" }
db.a.find({\(or: [{"id":{\)gte:3}}, {"name":"zhangsan"}] }); （多条件or。注意写法。）
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0f8"), "id" : 1, "name" : "zhangsan" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fa"), "id" : 3, "name" : "wangwu" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fb"), "id" : 4, "name" : "zhaoliu" }

db.a.find({\(or: [{"id":{\)gte:3}}, {"name":"zhangsan"}] }).limit(2); （limit限定返回记录数）
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0f8"), "id" : 1, "name" : "zhangsan" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fa"), "id" : 3, "name" : "wangwu" }
db.a.find({\(or: [{"id":{\)gte:3}}, {"name":"zhangsan"}] }).limit(2).skip(1); skip限定跳过的记录）
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fa"), "id" : 3, "name" : "wangwu" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fb"), "id" : 4, "name" : "zhaoliu" }
db.a.find({\(or: [{"id":{\)gte:3}}, {"name":"zhangsan"}] }).sort({"id":-1}); （sort排序）
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fc"), "id" : 5, "name" : "sunqi" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fb"), "id" : 4, "name" : "zhaoliu" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fa"), "id" : 3, "name" : "wangwu" }

db.a.update({"id":5}, {"id":"5","name":"sunqi"}); （修改数据类型）
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
db.a.find();
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0f8"), "id" : 1, "name" : "zhangsan" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0f9"), "id" : 2, "name" : "lisi" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fa"), "id" : 3, "name" : "wangwu" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fb"), "id" : 4, "name" : "zhaoliu" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fc"), "id" : "5", "name" : "sunqi" }
db.a.find({"id":{\(type:2}}); （使用\)type操作符筛选符合类型的记录）

5 分组聚合

聚合(aggregate)，把数据按字段分组，返回计算后的数据结果。类似SQL的count ... group by。
语法：db.collection_name.aggregate(AGGREGATE_OPERATION)
实操：

db.a.insertMany([{"id":1, "name":"mike"}, {"id":2,"name":"jordon"}]); （插入数据）
{
"acknowledged" : true,
"insertedIds" : [
ObjectId("5dc505add24f462347b9b0fd"),
ObjectId("5dc505add24f462347b9b0fe")
]
}
db.a.find(); （数据已经被添加）
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0f8"), "id" : 1, "name" : "zhangsan" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0f9"), "id" : 2, "name" : "lisi" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fa"), "id" : 3, "name" : "wangwu" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fb"), "id" : 4, "name" : "zhaoliu" }
{ "_id" : ObjectId("5dc4f3ded24f462347b9b0fc"), "id" : "5", "name" : "sunqi" }
{ "_id" : ObjectId("5dc505add24f462347b9b0fd"), "id" : 1, "name" : "mike" }
{ "_id" : ObjectId("5dc505add24f462347b9b0fe"), "id" : 2, "name" : "jordon" }
db.a.aggregate([{\(count:'id' }]); （类似SQL的count(*)） { "id" : 7 } db.a.aggregate([{\)group:{_id:"\(id", count:{\)sum:1} } }]); （按id分组后计数.字段名要加\(符号） { "_id" : "5", "count" : 1 } { "_id" : 3, "count" : 1 } { "_id" : 2, "count" : 2 } { "_id" : 1, "count" : 2 } { "_id" : 4, "count" : 1 } db.a.aggregate([{\)group:{_id:"\(id", max:{\)max:"$id"} } }]); （按id分组后求最大值）
{ "_id" : "5", "max" : "5" }
{ "_id" : 3, "max" : 3 }
{ "_id" : 2, "max" : 2 }

6 索引

索引是特殊的数据结构，索引存储在一个易于遍历读取的数据集合中，索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。
创建索引：db.COLLECTION_NAME.ensureIndex({KEY:1}, {parameters:value}) 使用ensureIndex函数创建索引。1表示升序创建索引，-1表示降序创建索引。
实操：

db.a.ensureIndex({"id":1}, {background:1}); （为id创建索引）
{
"createdCollectionAutomatically" : false,
"numIndexesBefore" : 1,
"numIndexesAfter" : 2,
"ok" : 1
}