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[数据库]MongoDB 概念解析


在mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库,下面我们挨个介绍。

下表将帮助您更容易理解Mongo中的一些概念:

SQL术语/概念MongoDB术语/概念解释/说明
databasedatabase数据库
tablecollection数据库表/集合
rowdocument数据记录行/文档
columnfield数据字段/域
indexindex索引
table joins 表连接,MongoDB不支持
primary keyprimary key主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

通过下图实例,我们也可以更直观的的了解Mongo中的一些概念:


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。

MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库,每一个都有自己的集合和权限,不同的数据库也放置在不同的文件中。

"show dbs" 命令可以显示所有数据的列表。

$ ./mongoMongoDB shell version: 3.0.6connecting to: test> show dbsshow dbslocal 0.078GBtest  0.078GB>

执行 "db" 命令可以显示当前数据库对象或集合。

$ ./mongoMongoDB shell version: 3.0.6connecting to: test> dbtest>

运行"use"命令,可以连接到一个指定的数据库。

> use localswitched to db local> dblocal>

以上实例命令中,"local" 是你要链接的数据库。

在下一个章节我们将详细讲解MongoDB中命令的使用。

数据库也通过名字来标识。数据库名可以是满足以下条件的任意UTF-8字符串。

  • 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。

有一些数据库名是保留的,可以直接访问这些有特殊作用的数据库。

  • admin: 从权限的角度来看,这是"root"数据库。要是将一个用户添加到这个数据库,这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行,比如列出所有的数据库或者关闭服务器。
  • local: 这个数据永远不会被复制,可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合
  • config: 当Mongo用于分片设置时,config数据库在内部使用,用于保存分片的相关信息。

文档

文档是一个键值(key-value)对(即BSON)。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。

一个简单的文档例子如下:

{"site":"www.runoob.com", "name":"菜鸟教程"}

下表列出了 RDBMS 与 MongoDB 对应的术语:

RDBMSMongoDB
数据库数据库
表格集合
文档
字段
表联合嵌入文档
主键主键 (MongoDB 提供了 key 为 _id )
数据库服务和客户端
Mysqld/Oraclemongod
mysql/sqlplusmongo

需要注意的是:

  1. 文档中的键/值对是有序的。
  2. 文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串,还可以是其他几种数据类型(甚至可以是整个嵌入的文档)。
  3. MongoDB区分类型和大小写。
  4. MongoDB的文档不能有重复的键。
  5. 文档的键是字符串。除了少数例外情况,键可以使用任意UTF-8字符。

文档键命名规范:

  • 键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。
  • .和$有特别的意义,只有在特定环境下才能使用。
  • 以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。

集合

集合就是 MongoDB 文档组,类似于 RDBMS (关系数据库管理系统:Relational Database Management System)中的表格。

集合存在于数据库中,集合没有固定的结构,这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据,但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。

 

比如,我们可以将以下不同数据结构的文档插入到集合中:

{"site":"www.baidu.com"}{"site":"www.google.com","name":"Google"}{"site":"www.runoob.com","name":"菜鸟教程","num":5}

当第一个文档插入时,集合就会被创建。

合法的集合名

  • 集合名不能是空字符串""。
  • 集合名不能含有\0字符(空字符),这个字符表示集合名的结尾。
  • 集合名不能以"system."开头,这是为系统集合保留的前缀。
  • 用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含,这是因为某些系统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合,否则千万不要在名字里出现$。 

如下实例:

db.col.findOne()

capped collections

Capped collections 就是固定大小的collection。

它有很高的性能以及队列过期的特性(过期按照插入的顺序). 有点和 "RRD" 概念类似。

Capped collections是高性能自动的维护对象的插入顺序。它非常适合类似记录日志的功能 和标准的collection不同,你必须要显式的创建一个capped collection, 指定一个collection的大小,单位是字节。collection的数据存储空间值提前分配的。

 

要注意的是指定的存储大小包含了数据库的头信息。

 

db.createCollection("mycoll", {capped:true, size:100000})
  • 在capped collection中,你能添加新的对象。
  • 能进行更新,然而,对象不会增加存储空间。如果增加,更新就会失败 。
  • 数据库不允许进行删除。使用drop()方法删除collection所有的行。
  • 注意: 删除之后,你必须显式的重新创建这个collection。
  • 在32bit机器中,capped collection最大存储为1e9( 1X109)个字节。

元数据

数据库的信息是存储在集合中。它们使用了系统的命名空间:

dbname.system.*

在MongoDB数据库中名字空间 <dbname>.system.* 是包含多种系统信息的特殊集合(Collection),如下:

集合命名空间描述
dbname.system.namespaces列出所有名字空间。
dbname.system.indexes列出所有索引。
dbname.system.profile包含数据库概要(profile)信息。
dbname.system.users列出所有可访问数据库的用户。
dbname.local.sources包含复制对端(slave)的服务器信息和状态。

对于修改系统集合中的对象有如下限制。

在{{system.indexes}}插入数据,可以创建索引。但除此之外该表信息是不可变的(特殊的drop index命令将自动更新相关信息)。

{{system.users}}是可修改的。 {{system.profile}}是可删除的。


MongoDB 数据类型

下表为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。
Arrays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。