組件結(jié)構(gòu)

核心進(jìn)程

在 MongoDB 中，核心進(jìn)程主要包含了 mongod、mongos 和 mongosh 三個(gè)。

其中最主要的是 mongod 程序，其在不同的部署方案中（單機(jī)部署、副本集部署、分片集群部署），通過(guò)不同的配置，可以扮演多種不同的角色：

• 在單機(jī)部署中作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器（提供所有讀寫功能）
• 在副本集部署中，通過(guò)配置，可以部署為 Primary 節(jié)點(diǎn)（負(fù)責(zé)寫數(shù)據(jù)，也可以提供查詢）、Secondary 節(jié)點(diǎn)（從主節(jié)點(diǎn)復(fù)制數(shù)據(jù)，也可以提供查詢）、以及 Arbiter 節(jié)點(diǎn)（不保存數(shù)據(jù)，主要用于參與選舉投票）
• 在分片集群中，除了在每個(gè)分片中扮演上述角色外，還扮演著配置服務(wù)器的角色（存儲(chǔ)有分片集群的所有元數(shù)據(jù)信息，mongos 的數(shù)據(jù)路由分發(fā)等都要依賴于它）

在一臺(tái)服務(wù)器上，可以啟動(dòng)多個(gè) mongod 服務(wù)。但在實(shí)際生產(chǎn)部署中，通常是建議一臺(tái)服務(wù)器部署一個(gè) mongod 實(shí)例，這樣不僅減少資源競(jìng)爭(zhēng)，而且服務(wù)器故障也不會(huì)同時(shí)影響到多個(gè)服務(wù)。

mongos 在分片集群中扮演路由的角色，提供客戶端和分片之間的接口。

mongosh 是 MongoDB 集成的交互式 shell 工具。

數(shù)據(jù)庫(kù)工具

MongoDB 數(shù)據(jù)庫(kù)工具是用于處理 MongoDB 部署的命令行實(shí)用程序的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)工具包括以下二進(jìn)制文件：

• 二進(jìn)制導(dǎo)入導(dǎo)出
  • mongodump: 導(dǎo)出 mongod 數(shù)據(jù)庫(kù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)
  • mongorestore: 恢復(fù) mongodump 導(dǎo)出文件的數(shù)據(jù)到 mongod 或 mongos 數(shù)據(jù)庫(kù)
  • bsondump: 轉(zhuǎn)換 BSON 導(dǎo)出文件成 JSON 格式
• 數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出
  • mongoimport: 從外部 JSON、CSV 或 TSV 文件中加載數(shù)據(jù)
  • mongoexport: 從 mongod 實(shí)例中導(dǎo)出數(shù)據(jù)到 JSON 或 CSV 文件中
• 診斷工具
  • mongostat: 快速診斷當(dāng)前運(yùn)行的 mongod 或 mongos 實(shí)例的狀態(tài)
  • mongotop: 統(tǒng)計(jì) mongod 實(shí)例讀取和寫入數(shù)據(jù)的時(shí)間
• GridFS 工具
  • mongofiles: 支持在 GridFS 對(duì)象中操作 MongoDB 實(shí)例中存儲(chǔ)的文件

數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)

MongoDB 數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)分為數(shù)據(jù)庫(kù) database、集合 collection、文檔 document 三層 :

• 一個(gè) mongod 實(shí)例中允許創(chuàng)建多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)
• 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中允許創(chuàng)建多個(gè)集合，集合相當(dāng)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的表
• 一個(gè)集合則是由若干個(gè)文檔構(gòu)成，文檔相當(dāng)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的行，是 MongoDB 中數(shù)據(jù)的基本單元

數(shù)據(jù)庫(kù)

一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中可以創(chuàng)建多個(gè)集合，原則上應(yīng)把邏輯相近的集合都放在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

在 MongoDB 中，會(huì)有以下幾個(gè)內(nèi)建的數(shù)據(jù)庫(kù)：

• admin: 存放有數(shù)據(jù)庫(kù)帳號(hào)相關(guān)信息，在身份驗(yàn)證和授權(quán)時(shí)使用
• local: 特定于單個(gè)服務(wù)器的數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在此數(shù)據(jù)庫(kù)中。在副本集中，local 數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)復(fù)制過(guò)程中所使用的數(shù)據(jù)，而其本身不會(huì)被復(fù)制。
• config: 用于分片集群環(huán)境，存放了分片相關(guān)的元數(shù)據(jù)信息
• test: 默認(rèn)創(chuàng)建的測(cè)試庫(kù)，連接 mongod 服務(wù)時(shí)，如果不指定連接的具體數(shù)據(jù)庫(kù)，默認(rèn)就會(huì)連接到 test 數(shù)據(jù)庫(kù)

集合

和 SQL 的表不同，集合是動(dòng)態(tài)模式，不需要在讀寫數(shù)據(jù)前創(chuàng)建模式就可以使用，集合中的文檔也可以擁有不同的字段，隨時(shí)可以任意增減某個(gè)文檔的字段。

默認(rèn)情況下，集合不要求其文檔具有相同的模式，但這是一種很好的實(shí)踐?？梢酝ㄟ^(guò)使用 MongoDB 的文檔驗(yàn)證功能和可用于多種編程語(yǔ)言的對(duì)象–文檔映射（object-document mapping）庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)文檔驗(yàn)證。

集合由其名稱進(jìn)行標(biāo)識(shí)，集合名稱可以是任意 UTF-8 字符串，但有以下限制：

• 不能是空字符串（""）。
• 不能含有 \0（空字符），這個(gè)字符用于表示集合名稱的結(jié)束
• 不能以 system. 開頭，該前綴為內(nèi)部集合保留

集合名稱使用 . 字符可以創(chuàng)建子集合，用與區(qū)分不同組織集合。雖然子集合沒(méi)有任何特殊屬性，但它們很有用，許多 MongoDB 工具整合了子集合。

文檔

文檔是 MongoDB 中數(shù)據(jù)的基本存儲(chǔ)單元，以一種叫作 BSON 的文檔結(jié)構(gòu)表示。

文檔中的鍵值對(duì)是有序的，不同序則是不同文檔。并且鍵是區(qū)分大小寫的，否則也為不同文檔。

文檔的鍵是字符串，而值除了字符串，還可以是 Int、Long、Double、Boolean、數(shù)組、嵌入文檔等多種類型。

每個(gè)文檔都有一個(gè)默認(rèn)的 _id 鍵，它相當(dāng)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的主鍵，這個(gè)鍵的值在同一個(gè)集合中必須是唯一的。

_id 鍵的值默認(rèn)是 ObjectId 類型，在插入文檔的時(shí)候，如果用戶不設(shè)置文檔的 _id 值的話，MongoDB 會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)唯一的 ObjectId 值進(jìn)行填充。

數(shù)據(jù)庫(kù)文件

MongoDB 在 3.2 版本已經(jīng)將 WiredTiger 作為默認(rèn)的存儲(chǔ)引擎。其作為存儲(chǔ)引擎的時(shí)候，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)有以下存儲(chǔ)文件：

• collection-*.wt: 存儲(chǔ)集合的數(shù)據(jù)
• index-*.wt: 存儲(chǔ)索引的數(shù)據(jù)
• WiredTiger: 存儲(chǔ)基本配置信息
• WiredTiger.wt: 存儲(chǔ)所有其他集合的元數(shù)據(jù)信息
• WiredTiger.lock: 存儲(chǔ)進(jìn)程 ID，用于防止多個(gè)進(jìn)程連接同一個(gè) WiredTiger 數(shù)據(jù)庫(kù)
• WiredTiger.turtle: 存儲(chǔ) WiredTiger.wt 的元數(shù)據(jù)信息
• journal: 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的寫日志

命令行工具

MongoDB 提供的 mongosh 是一個(gè) JavaScript 的 shell，其提供了許多高級(jí)功能和自定義功能。

使用技巧

對(duì)于 MongoDB 提供的功能，shell 內(nèi)置了幫助文檔，可以輸入 help 命令進(jìn)行訪問(wèn)，使用 db.help() 可以查看數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)別的幫助文檔，使用 db.foo.help() 可以查看集合級(jí)別的幫助文檔。

在 shell 中使用函數(shù)之前，在不使用括號(hào)的情況下輸入函數(shù)名，這樣會(huì)打印出函數(shù)的源代碼，這是一個(gè)可以查看函數(shù)具體行為的好方法。

執(zhí)行腳本

shell 不止可以直接執(zhí)行 JavaScript 的腳本代碼，還可以用于執(zhí)行 JavaScript 的腳本文件，簡(jiǎn)單執(zhí)行 mongo script.js 即可。

如果已經(jīng)進(jìn)入到 shell 中，可以使用 load() 函數(shù)加載 JavaScript 腳本文件。

創(chuàng)建 .mongorc.js 文件

對(duì)于需要頻繁被加載的腳本，可以將它們添加到 .mongorc.js 中，此文件會(huì)在啟動(dòng) shell 時(shí)自動(dòng)運(yùn)行。

在更實(shí)際一些的場(chǎng)景中，使用此腳本可以設(shè)置全局變量，或者為長(zhǎng)名稱設(shè)置一個(gè)簡(jiǎn)短的別名，也可以重寫內(nèi)置函數(shù)。

定制提示信息

通過(guò)將 prompt 變量設(shè)置為一個(gè)字符串或函數(shù)，可以重寫默認(rèn)的 shell 提示，如下示例：

prompt = function() {
    if (typeof db == 'undefined') {
        return '(nodb)> ';
    }
 
    // 檢查最后的數(shù)據(jù)庫(kù)操作
    try {
        db.runCommand({getLastError: 1});
    } catch (e) {
        print(e);
    }
 
    return db+"> ";
};

提示函數(shù)應(yīng)該返回一個(gè)字符串，通常應(yīng)該包含對(duì) getLastError 的調(diào)用，這樣可以捕獲輸入時(shí)的錯(cuò)誤，并在 shell 斷開連接時(shí)自動(dòng)重新連接。

編輯復(fù)雜變量

使用 shell 時(shí)，編輯多行的時(shí)候不能再編輯前面的行，這對(duì)于較大的代碼塊或?qū)ο蠓浅２挥押谩?/p>

為此，可以在 shell 中設(shè)置 EDITOR 變量，則可以使用 edit varname 的方式編輯一個(gè)變量，完成更改后只需保存并退出編輯器，變量將被重新解析并加載回 shell 中。

不便使用的集合名稱

大多數(shù)情況下可以使用 db.collectionName 語(yǔ)法來(lái)獲得一個(gè)集合的內(nèi)容，但如果集合名稱是保留字或是無(wú)效的 JavaScript 屬性名稱時(shí)，那么此方法就不能正常工作了。

對(duì)于上述的情況，可以使用 db.getCollection() 的方式繞過(guò)無(wú)效屬性。

到此這篇關(guān)于MongoDB 入門指南的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MongoDB入門指南內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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