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[数据库]9.6 MongoDB一


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9.6.1 MongoDB简介

MongoDB是一个高性能,开源,无模式的文档型数据库,是当前NoSql数据库中比较热门的一种。它在许多场景下可用于替代传统的关系型数据库或键/值存储方式。

传统的关系数据库一般由数据库(database)、表(table)、记录(record)三个层次概念组成,MongoDB是由数据库 (database)、集合(collection)、文档对象(document)三个层次组成。MongoDB对于关系型数据库里的表,但是集合中没 有列、行和关系概念,这体现了模式自由的特点。

特点:高性能、易部署、易使用,存储数据非常方便。

主要功能特性有:

  • 面向集合存储,易存储对象类型的数据。
  • 模式自由。
  • 支持动态查询。
  • 支持完全索引,包含内部对象。
  • 支持查询。
  • 支持复制和故障恢复。
  • 使用高效的二进制数据存储,包括大型对象(如视频等)。
  • 自动处理碎片,以支持云计算层次的扩展性
  • 支持Python,PHP,Ruby,Java,C,C#,Javascript,Perl及C++语言的驱动程序,社区中也提供了对Erlang及.NET等平台的驱动程序。
  • 文件存储格式为BSON(一种JSON的扩展)。
  • 可通过网络访问。

  功能:

  • 面向集合的存储:适合存储对象及JSON形式的数据。
  • 动态查询:Mongo支持丰富的查询表达式。查询指令使用JSON形式的标记,可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。
  • 完整的索引支持:包括文档内嵌对象及数组。Mongo的查询优化器会分析查询表达式,并生成一个高效的查询计划。
  • 查询监视:Mongo包含一个监视工具用于分析数据库操作的性能。
  • 复制及自动故障转移:Mongo数据库支持服务器之间的数据复制,支持主-从模式及服务器之间的相互复制。复制的主要目标是提供冗余及自动故障转移。
  • 高效的传统存储方式:支持二进制数据及大型对象(如照片或图片)
  • 自动分片以支持云级别的伸缩性:自动分片功能支持水平的数据库集群,可动态添加额外的机器。

  适用场合:

  • 网站数据:Mongo非常适合实时的插入,更新与查询,并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。
  • 缓存:由于性能很高,Mongo也适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后,由Mongo搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源过载。
  • 大尺寸,低价值的数据:使用传统的关系型数据库存储一些数据时可能会比较昂贵,在此之前,很多时候程序员往往会选择传统的文件进行存储。
  • 高伸缩性的场景:Mongo非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库。Mongo的路线图中已经包含对MapReduce引擎的内置支持。
  • 用于对象及JSON数据的存储:Mongo的BSON数据格式非常适合文档化格式的存储及查询。

9.6.2 下载安装和配置

1. 下载MongoDB 安装包

官方最新版下载地址:https://www.mongodb.com/download-center

其它版本下载地址:https://www.mongodb.org/dl/win32/x86_64-2008plus-ssl,

注意:虽然目前最新版本是3.2.6,但是笔者试了十余款MongoDb可视化工具连接3.2.6版本,使用起来都会有问题,所以笔者在这里使用比较低的3.0.7版本。这也告诉我们一个经验:在进行技术选型的时候,不要追求最新的,而应当选择既能满足需求又运行非常稳定的。因为最新的技术,不但相关资料少,而且也没有经过项目的实际验证。学习成本很高,风险大。

当然,在这里,如果你不需要使用可视化客户端工具,使用最新的Mongodb版本进行操作是没有任何问题的。

笔者下载的版本如图9-51所示。

图9-51

2. Windows下安装MongoDB

下载安装包后,进行安装,默认会把MongoDB安装在目录C:\Program Files\MongoDB中。

查看C:\Program Files\MongoDB\Server\3.0\bin目录,如下图9-52所示。

 

图9-52

mongod.exe 是用来连接到mongo数据库服务器的,即服务器端。

mongo.exe 是用来启动MongoDB shell的,即客户端。

其他文件:

Mongodump.exe:逻辑备份工具。

mongorestore.exe:逻辑恢复工具。

mongoexport.exe:数据导出工具。

mongoimport.exe:数据导入工具。

(1)配置MongoDB环境

在目录D:\WorkSpace\mongodb下新建data文件夹,data文件夹将会作为数据存放的根文件夹。

(2)以管理员身份运行CMD。分别执行如下2条CMD命令:

cd \Program Files\MongoDB\Server\3.0\binmongod.exe --dbpath D:\WorkSpace\mongodb\data

注意:最后一行命令中的-dbpath 参数值就是我们第一步新建的文件夹。这个文件夹一定要在开启服务之前事先建立好,否则会报错,因为mongodb不会自己创建此文件夹。

命令执行成功后会看到如下所示。

C:\Windows\system32>cd \Program Files\MongoDB\Server\3.0\binC:\Program Files\MongoDB\Server\3.0\bin>mongod.exe --dbpath D:\WorkSpace\mongodb\data2016-06-04T00:00:00.153+0800 I JOURNAL [initandlisten] journal dir=D:\WorkSpace\mongodb\data\journal2016-06-04T00:00:00.155+0800 I JOURNAL [initandlisten] recover : no journal files present, no recovery needed2016-06-04T00:00:00.224+0800 I JOURNAL [durability] Durability thread started2016-06-04T00:00:00.224+0800 I JOURNAL [journal writer] Journal writer thread started2016-06-04T00:00:00.323+0800 I CONTROL [initandlisten] MongoDB starting : pid=4392 port=27017 dbpath=D:\WorkSpace\mongodb\data 64-bit host=DESKTOP-V7CFIC32016-06-04T00:00:00.324+0800 I CONTROL [initandlisten] targetMinOS: Windows 7/Windows Server 2008 R22016-06-04T00:00:00.324+0800 I CONTROL [initandlisten] db version v3.0.72016-06-04T00:00:00.324+0800 I CONTROL [initandlisten] git version: 6ce7cbe8c6b899552dadd907604559806aa2e9bd2016-06-04T00:00:00.324+0800 I CONTROL [initandlisten] build info: windows sys.getwindowsversion(major=6, minor=1, build=7601, platform=2, service_pack='Service Pack 1') BOOST_LIB_VERSION=1_492016-06-04T00:00:00.324+0800 I CONTROL [initandlisten] allocator: tcmalloc2016-06-04T00:00:00.324+0800 I CONTROL [initandlisten] options: { storage: { dbPath: "D:\WorkSpace\mongodb\data" } }2016-06-04T00:00:00.326+0800 I INDEX  [initandlisten] allocating new ns file D:\WorkSpace\mongodb\data\local.ns, filling with zeroes...2016-06-04T00:00:00.586+0800 I STORAGE [FileAllocator] allocating new datafile D:\WorkSpace\mongodb\data\local.0, filling with zeroes...2016-06-04T00:00:00.589+0800 I STORAGE [FileAllocator] creating directory D:\WorkSpace\mongodb\data\_tmp2016-06-04T00:00:00.597+0800 I STORAGE [FileAllocator] done allocating datafile D:\WorkSpace\mongodb\data\local.0, size: 64MB, took 0.004 secs2016-06-04T00:00:00.623+0800 I NETWORK [initandlisten] waiting for connections on port 27017

(3)在浏览器输入:http://localhost:27017/,可以看到如下提示:

It looks like you are trying to access MongoDB over HTTP on the native driver port.

说明MongoDB数据库服务已经成功启动了。

(4)再次查看D:\WorkSpace\mongodb\data文件夹,你会发现data目录下面多了许多文件。如下图9-53所示。

 

图9-53

每次都使用CMD命令来开启mongodb服务端和客户端十分麻烦,我们完全可以把他服务端做成服务,设置开机自启动,然后客户端可以网上下载可视化客户端管理工具。这里我分别演示将其都做成批处理命令和服务。

Mongodb服务端

(1)做成批处理

新建文本文件mongodb_server.txt,输入如下文本:

@echo offstart cmd /k "cd/d C:\Program Files\MongoDB\Server\3.0\bin&&mongod --dbpath D:\WorkSpace\mongodb\data"

然后修改文件后缀名称为bat,最终文件全名为mongodb_server.bat。

(2)做成Windows服务

安装服务:新建文本文件mongodb_server_ Installer.txt,输入如下文本,然后另存为为.bat文件。

@echo offecho 正在安装服务MongoDB...start cmd /k "cd/d C:\Program Files\MongoDB\Server\3.0\bin&&mongod --install --serviceName MongoDB -serviceDisplayName MongoDB --logpath D:\WorkSpace\mongodb\log\MongoDB.Log --dbpath D:\WorkSpace\mongodb\dataecho 服务MongoDB安装成功...echo 正在停止服务...net start MongoDBecho 按任意键退出...pause启动服务:net start MongoDB

以管理员身份运行mongodb_server_ Installer.bat。

卸载服务:新建文本文件mongodb_server_ UnInstaller.txt,输入如下文本,然后另存为为.bat文件。

echo 正在停止服务...net stop MongoDBecho 正在删除服务...sc delete MongoDBecho 按任意键退出...pause

以管理员身份运行mongodb_server_ UnInstaller.bat。

Mongodb客户端

新建文本文件mongodb_client.txt,输入如下文本:

@echo offstart cmd /k "cd/d C:\Program Files\MongoDB\Server\3.0\bin&&mongo"

然后修改文件后缀名称为bat,最终文件全名为mongodb_client.bat。

以后需要启动的时候,就可以直接双击批处理命令运行了。