MongoDB数据库详解，以及MongoDB4.0版本的-创新互联
MongoDB 简介
MongDB 是一款跨平台，面向文档的数据库，可以实现高性能，高可用性，并且能够轻松扩展，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。在高负载的情况下，添加更多的节点，可以保证服务器性能。
MongoDB 也是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。不采用关系模型主要是为了获得更好的拓展性，MongoDB 不再有“行”(row)的概念，其运行方式主要基于两个概念：集合(collection)与文档(document)。创新互联建站专注于衡南企业网站建设,响应式网站建设,商城网站定制开发。衡南网站建设公司,为衡南等地区提供建站服务。全流程定制开发，专业设计，全程项目跟踪，创新互联建站专业和态度为您提供的服务
MongoDB 的特点
- MongoDB 的特点包括面向集合存储、模式自由、丰富的查询语句和多级索引、复制集机制、易于水平拓展、可插入存储引擎、跨平台多语言支持等。
- MongoDB 安装简单，提供了面向文档存储功能，操作起来比较容易上手。
- MongoDB 提供了复制、高可用性和自动分片功能。如果负载增加（需要更多的存储空间和更强的处理能力），它可以分布在计算机网络中的其他节点上，这就是所谓的分片。
- 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。
- MongoDB 支持各种编程语言：Ruby、Python、Java、C++、PHP、C# 等各种语言。
MongoDB 适用领域
MongoDB 可以为 Web 应用提供可拓展的高性能数据存储解决方案。MongoDB 主要适用领域有网站数据、分布式场景、数据缓存和 JSON 文档格式存储。适合大数据量、高并发、弱事务的互联网应用，其内置的水平拓展机制提供了从几百万到十亿级别的数据处理能力，可以很好地满足 Web2.0 和移动互联网应用数据存储的要求。
MongoDB 4.0 的安装
MongoDB 提供了 Linux 平台上的安装包，可以从官方网站 http://www.mongodb.org/downloads 下载。本次我们选择使用最新版 MongoDB4.0 来安装并实验。
下载 MongoDB4.0 软件包
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-4.0.0.tgz tar zxvf mongodb-linux-x86_64-4.0.0.tgz -C /opt mv /opt/mongodb-linux-x86_64-4.0.0/ /usr/local/mongodb- 创建MongoDB 的数据存储目录，日志存储目录，配置文件
# mkdir /data/mongodb1 # mkdir /data/logs/mongodb # touch /data/logs/mongodb/mongodb1.log # chmod -R 777 /data/logs/mongodb/mongodb1.log # vim /usr/local/mongodb/mongodb1.conf //添加下面的行 dbpath=/data/mongodb1 #数据存储目录 logpath=/data/logs/mongodb/mongodb1.log #日志文件 port=27017 #默认服务器端口 logappend=true #使用追加方式写日志 fork=true #后台运行 maxConns=5000 #大同时连接数，默认2000 storageEngine=mmapv1 #指定存储引擎为内存映射文件
设置内核参数
echo 0 > /proc/sys/vm/zone_reclaim_mode
sysctl -w vm.zone_reclaim_mode=0 #永久设置
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag设置系统环境变量，方便使用
echo 'export MONGODB_HOME=/usr/local/mongodb' >> /etc/profile echo 'export PATH=$PATH:$MONGODB_HOME/bin' >> /etc/profile source /etc/profile启动 mongodb 服务进程，查看端口（默认27017）
mongod --config /usr/local/mongodb/mongodb1.conf #开启MongoDB mongod --config /usrlocal/mongodb/mongodb1.conf --shutdown #停止MongoDB netstat -ntap | grep mongod mongo --port 27017 # 进入mongo数据库，若是不指定端口默认进27017端口- 创建多实例
在单台服务器资源充分的情况下，可以使用多实例，以便充分使用服务器资源（只需要修改数据存储目录、日志文件及端口号并创建相应目录即可）cd /usr/local/mongodb/ cp mongodb1.conf mongodb2.conf vim mongodb2.conf #修改如下 # dbpath=/data/mongodb2 #数据存储目录 # logpath=/data/logs/mongodb/mongodb2.log #日志文件 # port=27018 #默认服务器端口 # logappend=true #使用追加方式写日志 # fork=true #后台运行 # maxConns=5000 #大同时连接数，默认2000 # storageEngine=mmapv1 #指定存储引擎为内存映射文件 mkdir /data/mongodb2 touch /data/logs/mongodb/mongodb2.log chmod -R 777 /data/logs/mongodb/mongodb2.log mongod --config /usr/local/mongodb/mongodb2.conf #开启多实例
MongoDB 逻辑存储结构
MongoDB 的逻辑结构主要由文档（document）、集合（collection）和数据库（database）三部分组成。其中文档是 MongoDB 的核心概念，它是 MongoDB 逻辑存储的最小单元，相当于关系型数据库中的一行记录，多个文档组成集合，集合相当于关系型数据库中的表的概念，多个几个组成数据库。
| SQL 术语/概念 | MongoDB 术语/概念 | 解释/说明 |
|---|---|---|
| database | database | 数据库 |
| table | collection | 数据库表/集合 |
| row | document | 数据记录行/文档 |
| column | field | 数据字段/域 |
| index | index | 索引 |
| table joins | 表连接，MongoDB不支持 | |
| primary key | primary key | 主键，MongoDB自动将 _id字段设置为主键 |
MongoDB 基本操作
登录、退出
#本地登录（默认实例端口号：--port=27017，可以不写） > mongo #登录远程主机的实例 > mongo --host 192.168.1.2 --port =27017 #退出MongoDB > exit数据库操作
#创建数据库（如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库） > use school #查看所有数据库 > show dbs #删除school数据库 > use school > db.dropDatabase() #显示数据库操作命令 > db.help()集合
MongoDB 的数据保存在集合中，所有存储在集合中的数据都是 Binary JSON 格式，简称 BSON。BSON 是一种类似于 JSON 的二进制形式的存储格式。#创建info集合 > db.createcollection('info') #查看集合 方法一： > show tabels 方法二： > show colletctions #显示info集合操作命令 > db.info.help()- 文档（增、删、改、查）
插入#插入一条记录 > db.info.insert({"id":1,"name":"jack","hobby":["game","talk","sport"]}) #向指定集合中插入一条文档数据 > db.collection.insertOne() #向指定集合中插入多条文档数据 > db.collection.insertMany() #通过循环批量插入数据 > for(var i=1;i<100;i++)db.info.insert({"id":i,"name":"jack"+i})删除
#删除info集合中id=1的文档 > db.info.remove({"id":"1"})修改
#修改info集合id=1的name值为"zhangsan"文档 db.info.update({"id":"1"},{$set:{"name":"wzn"}})查询
#查询info集合所有文档 > db.info.find() #查询info集合id为1的文档 > db.info.findOne({id:1}) #统计记录数 > db.info.count()
备份、恢复数据库
- 导入导出
- 导出：mongoexport
- 导入：mongoimport
- 选项： -d 指定数据库名称；-c 指定集合名称；-f 指定导出哪些列；-o 指定要导出的文件名；-q：指定导出数据的过滤条件。具体命令通过 --help 查看。
- 备份与恢复
- 备份：mongodump
- 恢复：mongorestore
选项：
1 ： -h 指定Mongodb所在服务器的地址也可以指定端口。（例：-h 127.0.0.1:27017）
2 ： -d ：需要备份的数据库实例。
3 ： -o ：备份数据存放的目录 该目录需提前创建。复制数据库
> db.copyDatabase("db1","db2") //复制数据库db1 到db2 中- 克隆集合
- 把数据库 db1 的 info 集合克隆到实例端口：27018
# mongo --port 27018 # db.runCommand({"cloneCollection":"db1.info","from":"localhost:27017"})
MongoDB 安全管理
MongoDB 安全管理主要包括 MongoDB 的安全访问控制以及用户权限分配。
限定监听特定 IP 和端口
# vim /usr/local/mongodb/mongodb1.conf # 只绑定内网卡地址 bind_ip=localhost(ip) # 只监听指定的端口 port=27017- 授权启动
- 内置数据库用户：read、readWrite
- 数据库管理角色：dbAdmin、dbOwner、userAdmin
超级用户角色：root
#在db1数据库创建超级用户root,密码：123123 > use db1 > db.createUser({"user":"root","pwd":"123123","roles":["root"]}) > exit # #关闭 mongodb 服务 mongod -f /usr/local/mongodb/mongodb1.conf --shutdown # # 使用带认证参数的方式启动 mongodb 服务 mongod -f /usr/local/mongodb/mongodb1.conf --auth # # 此时查询数据不显示内容，需要进行授权认证 > use db1 > db.auth("root":"123123") # # 当然，实际情况中，我们可以修改配置文件， #这样别人在访问我们的 MongoDB 时，我们可以指定一个有相应权限的用户给他进行登录并操作 vim /usr/local/mongodb/mongodb1.conf auth=true //添加- 进程管理
- 查看当前正在运行的进程(获取高消耗资源的进程opid）
> db.currentOp() - 终止正在运行的高消耗资源的进程（括号内跟上面获取到的opid值）
> db.killOp(opid)
MongoDB 监控
- 查看数据库实例的状态信息
> db.serverStatus() - 查看当前数据库的统计信息
> db.status() - 查看集合统计信息
> db.users.status() - 查看集合大小
> db.users.dataSize() 此外，我们可以通过 Web 界面查看系统监控信息，只需要修改配置文件
# vim /usr/local/mongodb/mongodb1.conf httpinterface=true //添加通过 Web 页面可以看到：
1)当前 MongoDB 的所有连接
2)各个数据库和集合的访问统计，包括：Reads、Writes、Queries、GetMores、Inserts、Updates、Removes
3)写锁的状态
4)日志文件的最后几百行
5)所有的 MongoDB 命令- 第三方监控工具
我们可以通过 Nagios 中配置使用 MongoDB 插件来监控 MongoDB 数据库。
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