Mongo学习笔记

1、NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，意即"不仅仅是SQL"，指的是非关系型的数据库，用于超大规模数据的存储。
2、关系型数据库遵循ACID原则：A (Atomicity) 原子性（要么全部做完，要么都不做）、C (Consistency) 一致性（数据库要一直处于一致的状态，事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束，如现有完整性约束a+b=10，如果一个事务改变了a，那么必须得改变b，使得事务结束后依然满足a+b=10，否则事务失败）、I (Isolation) 独立性（并发的事务之间不会互相影响，如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改，只要另外一个事务未提交，它所访问的数据就不受未提交事务的影响）、D (Durability) 持久性（一旦事务提交后，它所做的修改将会永久的保存在数据库上，即使出现宕机也不会丢失）

3、MongoDB是面向文档的NoSQL数据库，以JSON-like的二进制文档格式（BSON格式）存储数据。
每个文档可以有不同的结构和字段，文档内可嵌套数组、子文档等复杂结构，同一集合中的文档无需固定结构。
4、MongoDB的“动态模式”允许随时添加或删除字段，适合数据结构频繁变化的场景。
5、MongoDB使用类JavaScript 的查询语言（MQL），通过字段名直接访问文档属性，但缺乏JOIN操作，多文档关联需通过 $lookup 实现。
6、MongoDB 默认使用 B-Tree 索引，支持对文档任意字段建立索引，查询效率高。‌‌
7、MongoDB 是一种文档型数据库，由于它不限制数据量和数据类型，它是高容量环境下最合适的解决方案，适合内容管理系统、实时分析、物联网、社交媒体、缓存层（数据模型灵活，大规模数据处理）。
8、随着业务的复杂，我们会发现不同场景下对数据库的要求差异会很大：
一致性优先，选用关系型数据库。
高性能全文搜索，使用Elasticsearch。
非关键数据，读多写少，量大，选用列式存储，如ClickHouse
离线数据分析，Hive。

9、MongoDB使用集合（Collections）来组织文档（Documents），每个文档都是由键值对组成的。
数据库（Database）：存储数据的容器，类似于关系型数据库中的数据库。
集合（Collection）：数据库中的一个集合，类似于关系型数据库中的表。
文档（Document）：集合中的一个数据记录，类似于关系型数据库中的行（row），以 BSON 格式存储。

10、MongoDB 数据类型

ObjectId 类似唯一主键，MongoDB 中存储的文档必须有一个 _id 键。这个键的值可以是任何类型的，默认是个 ObjectId 对象。
ObjectId 中保存了创建的时间戳，所以不需要为文档保存时间戳字段，可以通过 getTimestamp 函数来获取文档的创建时间

11、使用 mongosh 命令连接到 MongoDB 服务器（默认端口是27017）：
mongosh --host --port
如：使用 testuser 用户进行身份验证连接
mongosh --host localhost --port 27017 -u "testuser" -p "password123" --authenticationDatabase "testdb"

标准 URI 连接语法：
mongodb://[username:password@]host1[:port1][,...hostN[:portN]][/[defaultauthdb][?options]]
如：使用用户名和密码连接到本地 MongoDB 实例：
mongodb://username:password@localhost/mydatabase

12、当你使用 use 命令来指定一个数据库时，如果该数据库不存在，MongoDB将自动创建它。
MongoDB 创建数据库的语法格式如下：use DATABASE_NAME，如：use runoob
如果你想查看所有数据库，可以使用命令：show dbs
如果你需要向 runoob 数据库插入一些数据： db.runoob.insertOne({"name":"菜鸟教程"})

13、通过 show collections 再次查看数据库中的集合：show collections
创建数据库后，通常需要在其中创建集合（collections），以存储文档（documents），集合类似于关系数据库中的表，使用 db.createCollection() 方法创建集合
use myNewDatabase
db.createCollection("myNewCollection")
使用 drop() 方法来删除集合及其所有文档，这是一个不可逆的操作：db.collectionName.drop()
如：删除集合 mycol2 ：db.mycol2.drop()

14、要查看当前正在使用的数据库，可以使用 db 命令：db
如果你需要删除数据库，可以使用 db.dropDatabase() 方法，将删除当前正在使用的 myDatabase 数据库及其所有集合
use myDatabase
db.dropDatabase()

15、所有存储在集合中的数据都是 BSON 格式，BSON 是一种类似 JSON 的二进制形式的存储格式，是 Binary JSON 的简称
nsertOne() 方法用于在集合中插入单个文档：db.collection.insertOne(document, options)，示例：
db.myCollection.insertOne(
{name: "Alice", age: 25, city: "New York"}
);

insertMany() 方法用于在集合中插入多个文档：db.collection.insertMany(documents, options)，示例：
db.myCollection.insertMany([
{ name: "Bob", age: 30, city: "Los Angeles" },
{ name: "Charlie", age: 35, city: "Chicago" }
]);

16、更新文档的操作可以使用多种方法实现，常用的方法包括 updateOne()、updateMany()、replaceOne() 和 findOneAndUpdate()

17、MongoDB 查询文档使用 find()、findOne() 方法。find() 方法以非结构化的方式来显示所有文档
MongoDB 查询数据的语法格式如下：db.collection.find(query, projection)
query：用于查找文档的查询条件。默认为 {}，即匹配所有文档。
projection（可选）：指定返回结果中包含或排除的字段。

查找所有文档：db.myCollection.find();
按条件查找文档：db.myCollection.find({ age: { $gt: 25 } });

按条件查找文档，并只返回指定字段：
db.myCollection.find(
{ age: { $gt: 25 } },
{ name: 1, age: 1, _id: 0 }
);

如果你需要以易读的方式来读取数据，可以使用 pretty() 方法，语法格式如下：db.col.find().pretty()

18、findOne() 方法用于查找集合中的单个文档。如果找到多个匹配的文档，它只返回第一个
查找单个文档：db.myCollection.findOne({ name: "Alice" });

查找单个文档，并只返回指定字段：
db.myCollection.findOne(
{ name: "Alice" },
{ name: 1, age: 1, _id: 0 }
);

19、MongoDB 支持多种比较操作符，如 $gt等于、$lt小于、$gte大于等于、$lte小于等于、$eq等于、$ne不等于 、$in在指定的数组中、$nin不在指定的数组中
查找年龄大于 25 的文档：b.myCollection.find({ age: { $gt: 25 } });
查找年龄在 20、25 和 30 岁之间的人：db.collection.find({ age: { $in: [20, 25, 30] } })

20、MongoDB 支持多种逻辑操作符，如 $and、$or、$not、$nor 等
查找年龄大于 25 且城市为 "New York" 的文档:
db.myCollection.find({
$and: [
{ age: { $gt: 25 } },
{ city: "New York" }
]
});

20、可以使用正则表达式进行模式匹配查询
查找名字以 "A" 开头的文档：db.myCollection.find({ name: /^A/ });

21、可以对查询结果进行排序。
按年龄降序排序：db.myCollection.find().sort({ age: -1 });
按年龄字段升序排序：db.myCollection.find().sort({ age: 1 });

22、限制与跳过
可以对查询结果进行限制和跳过指定数量的文档。
返回前 10 个文档：db.myCollection.find().limit(10);
跳过前 5 个文档，返回接下来的 10 个文档：db.myCollection.find().skip(5).limit(10);

23、MongoDB 聚合
MongoDB中聚合的方法使用aggregate()，主要用于处理数据(诸如统计平均值，求和等)，并返回计算后的数据结果
aggregate() 方法的基本语法格式如下所示：>db.COLLECTION_NAME.aggregate(AGGREGATE_OPERATION)

db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$sum : 1}}}])

24、MongoDB 监控
mongostat 命令：在命令行下使用。它会间隔固定时间获取mongodb的当前运行状态，并输出。如果你发现数据库突然变慢或者有其他问题的话，你第一手的操作就考虑采用mongostat来查看mongo的状态

mongotop 命令：用来跟踪一个MongoDB的实例，查看哪些大量的时间花费在读取和写入数据。 mongotop提供每个集合的水平的统计数据。默认情况下，mongotop返回值的每一秒

25、MongoDB 查询分析
可以确保我们所建立的索引是否有效，是查询语句性能分析的重要工具，MongoDB 查询分析常用函数有：explain() 和 hint()
在查询语句中使用 explain ：>db.users.find({gender:"M"},{user_name:1,_id:0}).explain()
返回结果集的字段：
indexOnly: 字段为 true ，表示我们使用了索引
n：当前查询返回的文档数量。
nscanned/nscannedObjects：表明当前这次查询一共扫描了集合中多少个文档，我们的目的是，让这个数值和返回文档的数量越接近越好
millis：当前查询所需时间，毫秒数。
indexBounds：当前查询具体使用的索引。

可以使用 hint 来强制 MongoDB 使用一个指定的索引
如下查询实例指定了使用 gender 和 user_name 索引字段来查询：>db.users.find({gender:"M"},{user_name:1,_id:0}).hint({gender:1,user_name:1})