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明确MangoDB在企業中應用

目錄

  • 1、MongoDB是什麼?
  • 2、為什麼要用MongoDB?
  • 3、主要特性
  • 4、C/S服務模型
  • 5、完善的指令行工具
  • 6、幾個shell實操
  • 7、在Java中使用MongoDB

明确MongoDB在企業級應用中充當的角色,為之後的技術選型提供一個可查閱的資訊簡報。

1、MongoDB是什麼?

2、為什麼要使用MongoDB?

3、主要特性

4、C/S服務模型

5、完善的指令行工具

6、幾個shell實操

7、在Java中使用MongoDB

1、MongoDB是什麼?

MongoDB是一款為web應用程式和網際網路基礎設施設計的資料庫管理系統。沒錯MongoDB就是資料庫,是NoSQL類型的資料庫

2、為什麼要用MongoDB?

(1)MongoDB提出的是文檔、集合的概念,使用BSON(類JSON)作為其資料模型結構,其結構是面向對象的而不是二維表,存儲一個使用者在MongoDB中是這樣子的。

{
    username:'123',
    password:'123'
}           

使用這樣的資料模型,使得MongoDB能在生産環境中提供高讀寫的能力,吞吐量較于mysql等SQL資料庫大大增強。

(2)易伸縮,自動故障轉移。易伸縮指的是提供了分片能力,能對資料集進行分片,資料的存儲壓力分攤給多台伺服器。自動故障轉移是副本集的概念,MongoDB能檢測主節點是否存活,當失活時能自動提升從節點為主節點,達到故障轉移。

(3)資料模型因為是面向對象的,是以可以表示豐富的、有層級的資料結構,比如部落格系統中能把“評論”直接怼到“文章“的文檔中,而不必像myqsl一樣建立三張表來描述這樣的關系。

3、主要特性

(1)文檔資料類型

SQL類型的資料庫是正規化的,可以通過主鍵或者外鍵的限制保證資料的完整性與唯一性,是以SQL類型的資料庫常用于對資料完整性較高的系統。MongoDB在這一方面是不如SQL類型的資料庫,且MongoDB沒有固定的Schema,正因為MongoDB少了一些這樣的限制條件,可以讓資料的存儲資料結構更靈活,存儲速度更加快。

(2)即時查詢能力

MongoDB保留了關系型資料庫即時查詢的能力,保留了索引(底層是基于B tree)的能力。這一點汲取了關系型資料庫的優點,相比于同類型的NoSQL redis 并沒有上述的能力。

(3)複制能力

MongoDB自身提供了副本集能将資料分布在多台機器上實作備援,目的是可以提供自動故障轉移、擴充讀能力。

(4)速度與持久性

MongoDB的驅動實作一個寫入語義 fire and forget ,即通過驅動調用寫入時,可以立即得到傳回得到成功的結果(即使是報錯),這樣讓寫入的速度更加快,當然會有一定的不安全性,完全依賴網絡。

MongoDB提供了Journaling日志的概念,實際上像mysql的bin-log日志,當需要插入的時候會先往日志裡面寫入記錄,再完成實際的資料操作,這樣如果出現停電,程序突然中斷的情況,可以保障資料不會錯誤,可以通過修複功能讀取Journaling日志進行修複。

(5)資料擴充

MongoDB使用分片技術對資料進行擴充,MongoDB能自動分片、自動轉移分片裡面的資料塊,讓每一個伺服器裡面存儲的資料都是一樣大小。

4、C/S服務模型

MongoDB核心伺服器主要是通過mongod程式啟動的,而且在啟動時不需對MongoDB使用的記憶體進行配置,因為其設計哲學是記憶體管理最好是交給作業系統,缺少記憶體配置是MongoDB的設計亮點,另外,還可通過mongos路由伺服器使用分片功能。

MongoDB的主要用戶端是可以互動的js shell 通過mongo啟動,使用js shell能使用js直接與MongoDB進行交流,像使用sql語句查詢mysql資料一樣使用js文法查詢MongoDB的資料,另外還提供了各種語言的驅動包,友善各種語言的接入。

5、完善的指令行工具

mongodump和mongorestore,備份和恢複資料庫的标準工具。輸出BSON格式,遷移資料庫。

mongoexport和mongoimport,用來導入導出JSON、CSV和TSV資料,資料需要支援多格式時有用。mongoimport還能用與大資料集的初始導入,但是在導入前順便還要注意一下,為了能充分利用好mongoDB通常需要對資料模型做一些調整。

mongosniff,網絡嗅探工具,用來觀察發送到資料庫的操作。基本就是把網絡上傳輸的BSON轉換為易于人們閱讀的shell語句。

是以,可以總結得到,MongoDB結合鍵值存儲和關系資料庫的最好特性。因為簡單,是以資料極快,而且相對容易伸縮還提供複雜查詢機制的資料庫。MongoDB需要跑在64位的伺服器上面,且最好單獨部署,因為是資料庫,是以也需要對其進行熱備、冷備處理。

6、幾個shell實操

因為本篇文章不是API手冊,所有這裡對shell的使用也是基礎的介紹什麼功能可以用什麼語句,主要是為了展示使用MongoDB shell的友善性,如果需要知道具體的MongoDB shell文法可以查閱官方文檔。

1、切換資料庫
use dba           

建立資料庫并不是必須的操作,資料庫與集合隻有在第一次插入文檔時才會被建立,與對資料的動态處理方式是一緻的。簡化并加速開發過程,而且有利于動态配置設定命名空間。如果擔心資料庫或集合被意外建立,可以開啟嚴格模式

2、插入文法
db.users.insert({username:"smith"})
db.users.save({username:"smith"})           
3、查找文法
db.users.find()
db.users.count()           
4、更新文法
db.users.update({username:"smith"},{$set:{country:"Canada"}})
 //把使用者名為smith的使用者的國家改成Canada
 
 db.users.update({username:"smith"},{$unset:{country:1}})
 //把使用者名為smith的使用者的國家字段給移除
 
 db.users.update({username:"jones"},{$set:{favorites:{movies:["casablance","rocky"]}}})
 //這裡主要展現多值修改,在favorties字段中添加多個值
 
db.users.update({"favorites.movies":"casablance"},{$addToSet:{favorites.movies:"the maltese"}},false,true)
//多項更新           
5、删除文法
db.foo.remove() //删除所有資料
db.foo.remove({favorties.cities:"cheyene"}) //根據條件進行删除
db.drop() //删除整個集合           
6、索引相關文法
db.numbers.ensureIndex({num:1})
//建立一個升序索引
db.numbers.getIndexes()
//擷取全部索引           
7、基本管理文法
show dbs
 //查詢所有資料庫
 show collections
 //顯示所有表
 db.stats()
 //顯示資料庫狀态資訊
 db.numbers.stats()
 //顯示集合表狀态資訊
 db,shutdownServer()
//停止資料庫
db.help()
//擷取資料庫操作指令
db.foo.help()
//擷取表操作指令
tab 鍵 //能自動幫我們補全指令           

以上的指令隻是簡單執行個體,假設如果你之前沒有學習過任何資料庫文法,同時開始學sql查詢文法和MongoDB 查詢文法,你會發現哪一個更簡單呢?如果你使用的是java驅動去操作MongoDB,你會發現任何的查詢都像Hibernate提供出來的查詢方式一樣,隻要建構好一個查詢條件對象,便能輕松查詢(接下來會給出示例),部落客之前熟悉ES6,是以入手MongoDB js shell完成沒問題,也正因為這樣簡潔,完善的查詢機制,深深的愛上了MongoDB。

7、在Java中使用MongoDB

1、使用maven引入jar包

這裡引用的是最新的驅動包,提供了一套新的通路連接配接方式

<dependency>
  <groupId>org.mongodb</groupId>
  <artifactId>mongodb-driver-sync</artifactId>
  <version>3.8.0-beta3</version>
</dependency>           
2、建立一個通路用戶端
MongoClient client = MongoClients.create(“mongodb://10.201.76.94:27017”);           
3、擷取集合數量
public long count() {
        MongoClient client = this.getClient();
        MongoCollection<Document> collections= client.getDatabase("mongodb_db_name").getCollection("mongodb_collection_name");
        return collections.count();
    }           
4、查詢集合
public List<Document> find(Document params,Bson sort,int skip,int limit) {
         MongoClient client = this.getClient();
         MongoCollection<Document> collections= client.getDatabase("mongodb_db_name").getCollection("mongodb_collection_name");
        List<Document> list = new ArrayList<Document>(Integer.valueOf(config.getPro("sync_limit")));
    collections.find(params).sort(sort).skip(skip).limit(limit).forEach(new Block<Document>() {
            @Override
            public void apply(Document document) {
                list.add(document);
           }
       });
        return list;
    }           

這裡隻舉例了簡單的連結與簡單的MongoDB操作,可見其操作的容易性。使用驅動時是基于TCP套接字與MongoDB進行通信的,如果查詢結果較多,恰好無法全部放進第一伺服器中,将會向伺服器發送一個getmore指令擷取下一批查詢結果。

插入資料到伺服器時間,不會等待伺服器的響應,驅動會假設寫入是成功的,實際是使用用戶端生成對象id,但是該行為可以通過配置配置,可以通過安全模式開啟,安全模式可以校驗伺服器端插入的錯誤。