MongoDB，入門看這一篇足矣！

一、介紹

在介紹 MongoDB 之前，我先介紹一下業(yè)務(wù)開發(fā)的時候遇到的痛點(diǎn)，以便大家對它有一個更加清晰的認(rèn)識！

最近在用數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)的時候發(fā)現(xiàn)這么一個坑，例如從消息隊(duì)列中監(jiān)聽消息的時候，原來的做法是將監(jiān)聽的消息json數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫，以便好對異常消息數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯，消息內(nèi)容使用text類型存儲，起初因?yàn)閿?shù)據(jù)內(nèi)容很短，沒啥毛病，但是當(dāng)隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，收到的消息內(nèi)容越來越長，最后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中的text字段類型無法很好的支持查詢，于是在這個時候，就開始考慮采用更加合適的數(shù)據(jù)庫來存儲這種消息數(shù)據(jù)！

在經(jīng)過一番討論之后，對于這種 json 類型的消息數(shù)據(jù)的存儲，大家一致認(rèn)為采用 MongoDB 是最佳的選擇！

據(jù)官方介紹，MongoDB 是一個介于關(guān)系數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間的產(chǎn)品，是非關(guān)系數(shù)據(jù)庫當(dāng)中功能最豐富、最像關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一款高性能的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫。

MongoDB 將數(shù)據(jù)存儲為一個文檔，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由鍵值(key=>value)對組成。

其中的文檔類似于 JSON 對象。字段值可以包含其他文檔、數(shù)組及文檔數(shù)組，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的支持非常靈活！

的確，在使用的過程當(dāng)中，正如所介紹的，數(shù)據(jù)的存儲和查詢，性能極快，而且很好的滿足我們的需求！

話不多說，下面我們就一起來了解一下，這款數(shù)據(jù)庫應(yīng)該如何使用！

二、環(huán)境配置

在學(xué)習(xí)它之前，我們需要先搭建好環(huán)境，MongoDB 的安裝也非常簡單！

2.1、Windows 平臺

如果你是 Windows 平臺，MongoDB 提供了可用于 32 位和 64 位系統(tǒng)的預(yù)編譯二進(jìn)制，安裝基本是傻瓜式的操作，登錄 MongoDB 官網(wǎng)并且下載安裝包，然后一步一步的操作即可！

2.2、Linux 平臺

生產(chǎn)環(huán)境基本都是 Linux 平臺，為了和生產(chǎn)保持一致，小編采用的服務(wù)器是CentOS7，安裝過程也比較簡單！

• 創(chuàng)建資源文件

sudo vim /etc/yum.repos.d/mongodb-org-4.0.repo

• 編輯內(nèi)容如下

[mongodb-org-4.0]
name=MongoDB Repository
baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/4.0/x86_64/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-4.0.asc

• 運(yùn)行以下命令安裝 mongodb

sudo yum install -y mongodb-org

• 安裝完成之后，配置mongod.conf允許遠(yuǎn)程連接

#編輯mongod.conf
vim /etc/mongod.conf
#將net:bindIp: 127.0.0.1 改為 0.0.0.0
net:
   bindIp:0.0.0.0

• 最后啟動服務(wù)

#開啟服務(wù)
systemctl start mongod

#其他服務(wù)
#關(guān)閉服務(wù)
systemctl stop mongod

#重啟服務(wù)
systemctl restart mongod

#開機(jī)自啟
systemctl enable mongod

至此，環(huán)境配置已經(jīng)完成！

三、數(shù)據(jù)庫操作

MongoDB 的數(shù)據(jù)操作，是開發(fā)人員接觸最頻繁的部分，第一次使用的時候，你會發(fā)現(xiàn)它和我們傳統(tǒng)使用的 sql 腳本命令完全不同，但是又類似，下面我們就一起來深入的了解下！

3.1、進(jìn)入 MongoDB

進(jìn)入 MongoDB 服務(wù)很簡單，輸入如下命令即可進(jìn)入！

mongo

例如，在CentOS里面輸入命令之后，進(jìn)入的服務(wù)界面如下：

3.2、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫

MongoDB 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的語法格式如下：

use DATABASE_NAME

如果數(shù)據(jù)庫不存在，則創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，否則切換到指定數(shù)據(jù)庫。

輸入如下命令，可以查詢數(shù)據(jù)庫列表

#查詢數(shù)據(jù)庫列表
show dbs

#命令輸出結(jié)果：
admin
config
local

可以看到，當(dāng)前 MongoDB 有三個數(shù)據(jù)庫！

輸入如下命令，可以切換到admin數(shù)據(jù)庫

use admin

輸入db命令，還可以查詢當(dāng)前數(shù)據(jù)庫

db

3.3、創(chuàng)建用戶

默認(rèn)的情況下，是沒有用戶的，也無法操作數(shù)據(jù)庫，因此我們需要創(chuàng)建一個用戶，同時給他分配權(quán)限！

3.3.1、創(chuàng)建一個管理員用戶

創(chuàng)建一個用戶、密碼都是admin的用戶，同時給這個用戶分配userAdminAnyDatabase角色，指定的數(shù)據(jù)庫為admin！

#創(chuàng)建一個admin用戶
db.createUser(
{
  user: "admin",
  pwd: "admin",
  roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" } ]
})

其中字段含義如下：

• user：用戶的名字；
• pwd：用戶的密碼；
• roles：指定用戶的角色，可以用一個空數(shù)組給新用戶設(shè)定空角色。
• roles 中的 role：指定角色。
• roles 中的 db：指定的數(shù)據(jù)庫，例如上面中的角色userAdminAnyDatabase，只在 admin 數(shù)據(jù)庫中可用。

角色在 MongoDB 中，代表著某個用戶是否有權(quán)限訪問數(shù)據(jù)庫或者操作數(shù)據(jù)庫，理解這點(diǎn)非常重要！

MongoDB 角色定義如下：

3.3.2、創(chuàng)建一個不受訪問限制的超級用戶

如果你想創(chuàng)建一個不受訪問限制的超級用戶，賦予root角色即可！

#創(chuàng)建超級用戶
db.createUser(
    {
        user:"root",
        pwd:"root",
        roles:["root"]
    }
)

3.3.3、創(chuàng)建一個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫普通用戶

如果你想創(chuàng)建一個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫普通用戶，例如只能訪問test_db數(shù)據(jù)庫，并且只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的増查改刪。

# 創(chuàng)建或者切換數(shù)據(jù)庫到test_db
use test_db

# 創(chuàng)建一個test用戶，并且只能訪問test_db，對表只有讀寫權(quán)限
db.createUser(
{
  user: "test",
  pwd: "test",
  roles: [ { role: "readWrite", db: "test_db" } ]
})

3.3.4、驗(yàn)證用戶是否可以正常登錄

對于剛剛創(chuàng)建的用戶，我們怎么驗(yàn)證它是否能正常登錄呢？命令也很簡單！

db.auth("test","test")

如果返回是1表示鑒權(quán)正常！

3.3.5、查詢當(dāng)前數(shù)據(jù)庫用戶信息

查詢創(chuàng)建的用戶，命令也很簡單！

# 查看創(chuàng)建的用戶
show users

3.3.6、修改用戶密碼

有些時候，我們會忘記密碼，可通過如下方式進(jìn)行修改！

#修改用戶密碼
db.changeUserPassword("username", "xxxxx")

3.3.7、刪除用戶

如果某個用戶需要停用，可通過如下方式進(jìn)行刪除

#切換指定數(shù)據(jù)庫
use test_db

#刪除用戶
db.dropUser('test')

3.3.8、刪除數(shù)據(jù)庫

如果某個數(shù)據(jù)庫需要停用，可通過如下方式進(jìn)行刪除（只有超級管理員有權(quán)限刪除）

#切換指定數(shù)據(jù)庫
use test_db

#刪除數(shù)據(jù)庫
db.dropDatabase()

3.4、創(chuàng)建集合

MongoDB 并無表這個概念，而對應(yīng)的定義叫：集合，我們在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中看到的表數(shù)據(jù)，在 MongoDB 中被定義為：文檔，MongoDB 也被很多人成為文檔數(shù)據(jù)庫！

在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，表數(shù)據(jù)是一行一行的存儲，但是在 MongoDB 中，可能不是這樣，如果你存儲的 json 非常復(fù)雜，嵌套很深，那么在 MongoDB 中存儲的行數(shù)，可能非常深，存儲的時候類似我們在頁面看到的父子表結(jié)構(gòu)！

3.4.1、創(chuàng)建一個集合

MongoDB 中使用 createCollection() 方法來創(chuàng)建集合。

語法格式：

db.createCollection(name, options)

參數(shù)說明：

• name: 要創(chuàng)建的集合名稱
• options: 可選參數(shù), 指定有關(guān)內(nèi)存大小及索引的選項(xiàng)

例如，在 test_db 數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建 tb_user 集合：

# 切換到test_db數(shù)據(jù)庫
use test_db

# 創(chuàng)建 tb_user 集合
db.createCollection("tb_user")

#輸出結(jié)果
{ "ok" : 1 }

如果要查看已有的集合，可以使用show collections命令！

show collections

下面是帶有幾個關(guān)鍵參數(shù)的createCollection()的用法，下面命令表示：創(chuàng)建固定集合tb_user，整個集合空間大小6142800KB, 文檔最大個數(shù)為10000 個

db.createCollection("tb_user", { capped : true, autoIndexId : true, size : 6142800, max : 10000 } )

在 MongoDB 中，很多時候不需要手動創(chuàng)建集合。當(dāng)你插入一個文檔時，MongoDB 會自動創(chuàng)建集合！

# 向集合tb_user 插入一條文檔數(shù)據(jù)
db.tb_user.insert({"name" : "張三"})

#查詢集合
show collections

# 輸出結(jié)果
tb_user

3.4.2、刪除一個集合

MongoDB 中使用 drop() 方法來刪除集合。

語法格式：

db.collection.drop()

例如，刪除在 test_db 數(shù)據(jù)庫中 tb_user 集合：

# 切換到test_db數(shù)據(jù)庫
use test_db

# 創(chuàng)建 tb_user 集合
db.tb_user.drop()

#輸出結(jié)果
true

3.4、創(chuàng)建文檔

創(chuàng)建文檔，類似我們在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，將數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)庫，操作也很簡單！

3.4.1、插入文檔

MongoDB 使用 insert() 或 save() 方法向集合中插入文檔。

語法如下：

db.COLLECTION_NAME.insert(document)
或
db.COLLECTION_NAME.save(document)

• save()：如果_id主鍵存在則更新數(shù)據(jù)，如果不存在就插入數(shù)據(jù)。
• insert()：若插入的數(shù)據(jù)主鍵已經(jīng)存在，則會拋異常，提示主鍵重復(fù)，不保存當(dāng)前數(shù)據(jù)。

例如，在test_db數(shù)據(jù)庫的tb_user集合中，插入一條數(shù)據(jù)

db.tb_user.insert(
{
    name:"張三",
    age:18,
    gender:"男",
    tags: ['宅男', '技術(shù)控', '脫發(fā)嚴(yán)重']
})

如果該集合不在該數(shù)據(jù)庫中， MongoDB 會自動創(chuàng)建該集合并插入文檔。

查看已插入文檔，命令如下：

#查詢tb_user集合中的數(shù)據(jù)
db.tb_user.find()

# 輸出結(jié)果
{ "_id" : ObjectId("6022310f6b5e964b0a5916e6"), "name" : "張三", "age" : 18, "gender" : "男", "tags" : [ "宅男", "技術(shù)控", "脫發(fā)嚴(yán)重" ] }

當(dāng)然，你還可以通過save()命令進(jìn)行插入，如果不指定_id字段 save() 方法類似于 insert() 方法。如果指定 _id 字段，則會更新該 _id 的數(shù)據(jù)。

例如，將張三年齡更新到30歲！

db.tb_user.save(
{
    _id: ObjectId("6022310f6b5e964b0a5916e6"),
    name:"張三",
    age:30,
    gender:"男",
    tags: ['宅男', '技術(shù)控', '脫發(fā)嚴(yán)重']
})

查看文檔

db.tb_user.find()

# 輸出結(jié)果
{ "_id" : ObjectId("6022310f6b5e964b0a5916e6"), "name" : "張三", "age" : 30, "gender" : "男", "tags" : [ "宅男", "技術(shù)控", "脫發(fā)嚴(yán)重" ] }

3.4.2、更新文檔

MongoDB 提供了 update() 和 save() 方法來更新集合中的文檔。

語法格式如下：

db.collection.update(
   <query>,
   <update>,
   {
     upsert: <boolean>,
     multi: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   }
)

• query : update的查詢條件，類似sql update查詢內(nèi)where后面的。
• update : update的對象和一些更新的操作符（如inc...）等，也可以理解為sql update查詢內(nèi)set后面的
• upsert : 可選，這個參數(shù)的意思是，如果不存在update的記錄，是否插入objNew,true為插入，默認(rèn)是false，不插入
• multi : 可選，mongodb 默認(rèn)是false,只更新找到的第一條記錄，如果這個參數(shù)為true,就把按條件查出來多條記錄全部更新。
• writeConcern :可選，拋出異常的級別。

例如，將張三年齡更新到22歲！

db.tb_user.update({'name':'張三'},{$set:{'age':22}})

查詢已更新的數(shù)據(jù)

db.tb_user.find()

# 輸出結(jié)果
{ "_id" : ObjectId("602235216b5e964b0a5916e8"), "name" : "張三", "age" : 22, "gender" : "男", "tags" : [ "宅男", "技術(shù)控", "脫發(fā)嚴(yán)重" ] }

以上語句只會修改第一條發(fā)現(xiàn)的文檔，如果你要修改多條相同的文檔，則需要設(shè)置multi參數(shù)為true。

db.tb_user.update({'name':'張三'},{$set:{'age':22}},{multi:true})

3.4.3、刪除文檔

MongoDB 中的remove()函數(shù)是用來移除集合中的數(shù)據(jù)

語法格式如下：

db.collection.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   }
)

• query :（可選）刪除的文檔的條件。
• justOne : （可選）如果設(shè)為 true 或 1，則只刪除一個文檔，如果不設(shè)置該參數(shù)，或使用默認(rèn)值 false，則刪除所有匹配條件的文檔。
• writeConcern :（可選）拋出異常的級別。

例如，刪除姓名為張三的用戶

db.tb_user.remove({'name':'張三'})

查詢數(shù)據(jù)是否被刪除

db.col.find()

#結(jié)果為空

3.4.4、查詢文檔

MongoDB 查詢文檔使用 find() 方法。

語法格式如下：

db.collection.find(query, projection)

• query ：可選，使用查詢操作符指定查詢條件
• projection ：可選，使用投影操作符指定返回的鍵。查詢時返回文檔中所有鍵值， 只需省略該參數(shù)即可（默認(rèn)省略）。

如果你需要以易讀的方式來讀取數(shù)據(jù)，可以使用 pretty() 方法，語法格式如下：

db.col.find().pretty()

首先我們插入幾條數(shù)據(jù)，插入結(jié)果如下：

例如，查詢一個性別為男的用戶信息

#單個條件查詢，類似 sql語句中的 gender = '男'
db.tb_user.find({"gender":"男"})

查詢一個性別為男，姓名為張三的用戶

#多條件查詢，類似 sql語句中的 gender = '男' and name = '李四'
db.tb_user.find({"gender":"男","name":"李四"})

查詢一個性別為男 或者 姓名為張三的用戶

#多條件查詢，類似 sql語句中的 gender = '男' or name = '李四'
db.tb_user.find({$or:[{"gender":"男"},{"name": "李四"}]})

查詢一個性別為男 或者 姓名為張三，同時年齡大于30的用戶

#多條件查詢，類似 sql語句中的 age > 30 and ( gender = '男' or name = '李四')
db.tb_user.find({"age": {$gt:30}, $or:[{"gender":"男"},{"name": "李四"}]})

3.4.5、分頁查詢文檔

如果需要分頁查詢集合數(shù)據(jù)，可以使用limit()和skip()函數(shù)，其中limit()表示讀幾條數(shù)據(jù)，skip()表示從第幾條數(shù)據(jù)開始。

#從集合中的第三行數(shù)據(jù)開始，讀2條數(shù)據(jù)返回
db.tb_user.find({}).limit(2).skip(3)

3.4.6、文檔排序

和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一樣，MongoDB 可以使用sort()方法進(jìn)行排序，通過參數(shù)指定排序的字段，并使用 1 和 -1 來指定排序的方式，其中 1 為升序排列，而 -1 是用于降序排列。

例如，查詢tb_user文檔，按照age進(jìn)行升序排序！

db.tb_user.find({}).sort({"age":1})

3.5、創(chuàng)建索引

索引通常能夠極大的提高查詢的效率，如果沒有索引，MongoDB 在讀取數(shù)據(jù)時必須掃描集合中的每個文件并選取那些符合查詢條件的記錄。

這種掃描全集合的查詢效率是非常低的，特別在處理大量的數(shù)據(jù)時，查詢可以要花費(fèi)幾十秒甚至幾分鐘，這對網(wǎng)站的性能是非常致命的。

3.5.1、創(chuàng)建索引

MongoDB 使用 createIndex() 方法來創(chuàng)建索引，語法格式如下：

db.collection.createIndex(keys, options)

語法中 Key 值為你要創(chuàng)建的索引字段，1 為指定按升序創(chuàng)建索引，如果你想按降序來創(chuàng)建索引指定為 -1 即可！

例如，給tb_user文檔中的age創(chuàng)建一個索引！

db.tb_user.createIndex({"age":1})

創(chuàng)建索引是一個比較耗時的動作，我們還可以通過參數(shù)配置，在后臺創(chuàng)建索引。

db.tb_user.createIndex({"age":1}, {background: true})

通過在創(chuàng)建索引時加background:true的選項(xiàng)，讓創(chuàng)建工作在后臺執(zhí)行！

3.5.2、查看索引

MongoDB 提供了getIndexes()方法，可以進(jìn)行查看索引。

例如，查詢tb_user集合中的索引

db.tb_user.getIndexes()

3.5.3、刪除索引

不在需要的索引，我們可以將其刪除。刪除索引時，可以刪除集合中的某一索引，可以刪除全部索引。

語法格式：

db.COLLECTION_NAME.dropIndex("INDEX-NAME")

例如，刪除集合tb_user集合中的age索引：

#查詢索引
db.tb_user.getIndexes()

#輸出結(jié)果
[
    {
        "v" : 2,
        "key" : {
            "_id" : 1
        },
        "name" : "_id_",
        "ns" : "test_db.tb_user"
    },
    {
        "v" : 2,
        "key" : {
            "age" : 1
        },
        "name" : "age_1",
        "ns" : "test_db.tb_user"
    }
]

刪除對應(yīng)的age_1索引！

db.tb_user.dropIndex("age_1")

四、客戶端

對于任何一款數(shù)據(jù)庫，如果沒有可視化界面操作，在開發(fā)的時候，可以說極其不方便，下面推薦一款小編經(jīng)常使用的一款客戶端。

• Robo 3T(免費(fèi)、輕量級) ，可以訪問官網(wǎng)獲取

• Studio 3T(全面，收費(fèi))，訪問官網(wǎng)地址獲取

其中小編采用的是第二款，整體的體驗(yàn)比Robo 3T要一點(diǎn)，兩者功能都比較齊全！

在使用的時候，可以根據(jù)個人喜愛進(jìn)行選擇！

五、重要的一步

網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)很多 mongodb 被黑，使大家將目光投向了mongodb 的權(quán)限控制。

其實(shí) mongodb 本身有一套完備的 RBAC 權(quán)限控制體系，這次被黑基本都是沒有遵照 mongodb 的生產(chǎn)環(huán)境部署手冊部署的結(jié)果。

我們平時玩一玩 mongodb 習(xí)慣了不設(shè)置用戶名密碼，當(dāng)我們的數(shù)據(jù)庫放到公網(wǎng)時，由于我們也沒有設(shè)置用戶名密碼，任何人都可以隨便訪問，而且由于我們沒有開啟授權(quán)訪問，使得任何登錄到 mongodb 服務(wù)器的用戶都擁有最高權(quán)限！

一些居心不良的人發(fā)現(xiàn)，就可以把我們的數(shù)據(jù)拷走，刪除我們的數(shù)據(jù)庫，從而勒索贖金！

再次提醒各位同學(xué)，別學(xué)會所有的技能，大門還一直開著，還抱怨我方防御塔怎么一直被摧毀！

以上文CentOS7安裝為例，修改/etc/mongod.conf，在security部分添加如下配置，開啟授權(quán)訪問！

security:
    authorization: enabled

修改完成之后，重啟 mongodb 服務(wù)

#重啟服務(wù)
systemctl restart mongod

六、小結(jié)

本文主要圍繞 MongoDB 的使用，從環(huán)境配置、數(shù)據(jù)庫使用，再到客戶端工具選用，做了簡單的介紹，可能有的地方總結(jié)的不到位，歡迎各位網(wǎng)友批評指出！

在下篇文章中，我們會詳細(xì)的介紹SpringBoot和MongoDB的整合實(shí)踐！

七、參考

1、MongoDB 官方文檔

2、菜鳥教程 - mongodb