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資料庫查詢求小于_[資料庫]MongoDB常用指令

1.基本操作

1.1服務端

  • 服務的指令為mongod，可以通過help檢視所有參數 
mongod --help
  • 啟動MongoDB服務 
net start MongoDB
  • 關閉MongoDB服務 
net stop MongoDB

1.2用戶端（一個js的編譯器）

如果你需要進入MongoDB背景管理，你需要先打開mongodb裝目錄的下的bin目錄，然後執行mongo.exe檔案，MongoDB Shell是MongoDB自帶的互動式Javascript shell,用來對MongoDB進行操作和管理的互動式環境。

  • 當你進入mongoDB背景後，它預設會連結到 test 文檔（資料庫）： 
> mongo
MongoDB shell version: 3.0.6
connecting to: test
……
  • 終端退出連接配接 
exit或ctrl+c

1.3資料庫指令

  • 連接配接成功後，預設使用test資料庫
  • 檢視目前資料庫名稱 
db
  • 檢視所有資料庫名稱，列出所有在實體上存在的資料庫 
show dbs
  • 切換資料庫，如果資料庫不存在也并不建立，直到插入資料或建立集合時資料庫才被建立 
use 資料庫名稱
  • 删除目前指向的資料庫，如果資料庫不存在，則什麼也不做 
db.dropDatabase()

1.4集合指令

  • 建立文法如下
  • name是要建立的集合的名稱
  • options是一個文檔，用于指定集合的配置，選項​​參數是可選的，是以隻需要到指定的集合名稱
  • 可以不手動建立集合，向不存在的集合中第一次加入資料時，集合會被建立出來 
db.createCollection(name, options)
  • 例1：不限制集合大小 
db.createCollection("stu")
  • 例2：限制集合大小，後面學會插入語句後可以檢視效果
  • 參數capped：預設值為false表示不設定上限，值為true表示設定上限
  • 參數size：當capped值為true時，需要指定此參數，表示上限大小，當文檔達到上限時，會将之前的資料覆寫，機關為位元組 
db.createCollection("sub", { capped : true, size : 10 } )
  • 檢視目前資料庫的集合 
show collections
  • 删除指令 
db.集合名稱.drop()

1.5資料類型

  • 下表為MongoDB中常用的幾種資料類型：
  1. Object ID：文檔ID
  2. String：字元串，最常用，必須是有效的UTF-8
  3. Boolean：存儲一個布爾值，true或false
  4. Integer：整數可以是32位或64位，這取決于伺服器
  5. Double：存儲浮點值
  6. Arrays：數組或清單，多個值存儲到一個鍵
  7. Object：用于嵌入式的文檔，即一個值為一個文檔
  8. Null：存儲Null值
  9. Timestamp：時間戳，表示從1970-1-1到現在的總秒數
  10. Date：存儲目前日期或時間的UNIX時間格式
  11. 建立日期語句如下
  12. 注意：參數的格式為YYYY-MM-DD 
new Date('2017-12-20')

特殊的object id

  • 每個文檔都有一個屬性，為_id，保證每個文檔的唯一性
  • 可以自己去設定_id插入文檔
  • 如果沒有提供，那麼MongoDB為每個文檔提供了一個獨特的_id，類型為objectID
  • objectID是一個12位元組的十六進制數
    • 前4個位元組為目前時間戳
    • 接下來3個位元組的機器ID
    • 接下來的2個位元組中MongoDB的服務程序id
    • 最後3個位元組是簡單的增量值

1.6資料增删改

1.6.1插入
  • 文法 
db.集合名稱.insert(document)
  • 插入文檔時，如果不指定_id參數，MongoDB會為文檔配置設定一個唯一的ObjectId
  • 例1 
db.stu.insert({name:'gj',gender:1})
  • 例2 
s1={_id:'20160101',name:'hr'}
s1.gender=0
db.stu.insert(s1)
簡單查詢
  • 文法 
db.集合名稱.find()

1.6.2更新

  • 文法 
db.集合名稱.update(
    <query> ,<update>,{multi: <boolean>}
)
  • 參數query:查詢條件，類似sql語句update中where部分
  • 參數update:更新操作符，類似sql語句update中set部分
  • 參數multi:可選，預設是false，表示隻更新找到的第一條記錄，值為true表示把滿足條件的文檔全部更新
  • 例3：全文檔更新 
db.stu.update({name:'hr'},{name:'mnc'})
  • 例4：指定屬性更新，通過操作符$set 
db.stu.insert({name:'hr',gender:0})
db.stu.update({name:'hr'},{$set:{name:'hys'}})
  • 例5：修改多條比對到的資料 
db.stu.update({},{$set:{gender:0}},{multi:true})

1.6.3儲存

  • 文法 
db.集合名稱.save(document)
  • 如果文檔的_id已經存在則修改，如果文檔的_id不存在則添加
  • 例6 
db.stu.save({_id:'20160102','name':'yk',gender:1})
  • 例7 
db.stu.save({_id:'20160102','name':'wyk'})

1.6.4删除

  • 文法 
db.集合名稱.remove(
    <query>,{justOne: <boolean>}
)
  • 參數query:可選，删除的文檔的條件（包含即可，不需要完全比對）
  • 參數justOne:可選，如果設為true或1，則隻删除一條，預設false，表示删除多條
  • 例8：隻删除比對到的第一條 
db.stu.remove({gender:0},{justOne:true})
  • 例9：全部删除 
db.stu.remove({})

關于size的示例

  • 例10
  • 建立集合 
db.createCollection('sub',{capped:true,size:1})

建立示例資料

size：1時僅能插入部分資料；去掉限制可以插入所有資料

  • 建立集合stu，文檔的屬性包含：_id、name、hometown、age、gender
  • 示例資料如下： 
db.stu.drop()
db.stu.insert({name:'郭靖',hometown:'蒙古',age:20,gender:true})
db.stu.insert({name:'黃蓉',hometown:'桃花島',age:18,gender:false})
db.stu.insert({name:'華筝',hometown:'蒙古',age:18,gender:false})
db.stu.insert({name:'黃藥師',hometown:'桃花島',age:40,gender:true})
db.stu.insert({name:'段譽',hometown:'大理',age:16,gender:true})
db.stu.insert({name:'段王爺',hometown:'大理',age:45,gender:true})
db.stu.insert({name:'洪七公',hometown:'華山',age:18,gender:true})

2.資料查詢

2.1基本查詢

  • 方法find()：查詢 
db.集合名稱.find({條件文檔})
  • 方法findOne()：查詢，隻傳回第一個 
db.集合名稱.findOne({條件文檔})
  • 方法pretty()：将結果格式化 
db.集合名稱.find({條件文檔}).pretty()

比較運算符

  • 等于，預設是等于判斷，沒有運算符
  • 小于$lt
  • 小于或等于$lte
  • 大于$gt
  • 大于或等于$gte
  • 不等于$ne
  • 例1：查詢名稱等于'郭靖'的學生 
db.stu.find({name:'郭靖'})
  • 例2：查詢年齡大于或等于18的學生 
db.stu.find({age:{$gte:18}})

邏輯運算符

  • 查詢時可以有多個條件，多個條件之間需要通過邏輯運算符連接配接
  • 邏輯與：預設是邏輯與的關系
  • 例3：查詢年齡大于或等于18，并且性别為true的學生 
db.stu.find({age:{$gte:18},gender:true})
  • 邏輯或：使用$or，值為數組，數組中每個元素為json
  • 例4：查詢年齡大于18，或性别為false的學生 
db.stu.find({$or:[{age:{$gt:18}},{gender:false}]})
  • and和or一起使用
  • 例5：查詢年齡大于18或姓名是郭靖，并且性别為男生 
db.stu.find({$or:[{age:{$gte:18}},{gender:true}],name:'gj'})

範圍運算符

  • 使用"$in"，"$nin" 判斷是否在某個範圍内
  • 例6：查詢年齡為18、28的學生 
db.stu.find({age:{$in:[18,28]}})

支援正規表達式

  • mongodb提供的終端shell，同時也是一個js的執行器，可以編寫js的代碼和函數
  • 使用//或$regex編寫正規表達式
  • 例7：查詢姓黃的學生 
db.stu.find({name:/^黃/})
db.stu.find({name:{$regex:'^黃'}})

自定義查詢

  • 使用$where後面寫一個函數，傳回滿足條件的資料
  • 例7：查詢年齡大于30的學生 
db.stu.find({
    $where:function() {
        return this.age>30;
    }
})

2.2Limit

  • 方法limit()：用于讀取指定數量的文檔
  • 文法： 
db.集合名稱.find().limit(NUMBER)
  • 參數NUMBER表示要擷取文檔的條數
  • 如果沒有指定參數則顯示集合中的所有文檔
  • 例1：查詢2條學生資訊 
db.stu.find().limit(2)

skip

  • 方法skip()：用于跳過指定數量的文檔
  • 文法： 
db.集合名稱.find().skip(NUMBER)
  • 參數NUMBER表示跳過的記錄條數，預設值為0
  • 例2：查詢從第3條開始的學生資訊 
db.stu.find().skip(2)

一起使用

  • 方法limit()和skip()可以一起使用，不分先後順序
  • 建立資料集 
for(i=0;i<15;i++){
    db.t1.insert({_id:i})
}
  • 查詢第5至8條資料 
db.stu.find().limit(4).skip(5)
或
db.stu.find().skip(5).limit(4)

2.3投影

mongodb投影意義是隻選擇需要的資料，而不是選擇整個一個文檔的資料。如果一個文檔有5個字段，隻需要顯示3個，隻從中選擇3個字段。

find()方法，查詢文檔接收的第二個可選的參數是要檢索的字段清單。當執行find()方法，那麼它會顯示一個文檔的所有字段。要限制這一點，需要設定字段清單值為1或0。1是用來顯示字段，而0被用來隐藏字段。

文法

find()方法的基本文法如下

>db.COLLECTION_NAME.find({},{KEY:1})

例子：考慮集合 myycol 有下列資料

{ "_id" : ObjectId(5983548781331adf45ec5), "title":"MongoDB Overview"}
{ "_id" : ObjectId(5983548781331adf45ec6), "title":"NoSQL Overview"}
{ "_id" : ObjectId(5983548781331adf45ec7), "title":"Yiibai Yiibai Overview"}

下面的例子将顯示文檔的标題，在查詢文檔時。

>db.mycol.find({},{"title":1,_id:0})
{"title":"MongoDB Overview"}
{"title":"NoSQL Overview"}
{"title":"Yiibai Yiibai Overview"}
>

請注意在執行find()方法時_id字段始終顯示，如果不想要顯示這個字段，那麼需要将其設定為0

2.4排序

  • 方法sort()，用于對結果集進行排序
  • 文法 
db.集合名稱.find().sort({字段:1,...})
  • 參數1為升序排列
  • 參數-1為降序排列
  • 例1：根據性别降序，再根據年齡升序 
db.stu.find().sort({gender:-1,age:1})

2.5統計個數

  • 方法count()用于統計結果集中文檔條數
  • 文法，使用find後跟count() 
db.集合名稱.find({條件}).count()
  • 也可以與為 
db.集合名稱.count({條件})
  • 例1：統計男生人數 
db.stu.find({gender:true}).count()
  • 例2：統計年齡大于20的男生人數 
db.stu.count({age:{$gt:20},gender:true})

2.6消除重複

  • 方法distinct()對資料進行去重
  • 文法 
db.集合名稱.distinct('去重字段',{條件})
  • 例:查找年齡大于18的學生，來自哪些省份 
db.stu.distinct('hometown',{age:{$gt:18}})

3.聚合 aggregate

  • 聚合(aggregate)主要用于計算資料，類似sql中的聚合函數sum()、avg()
  • 文法 
db.集合名稱.aggregate({管道:{表達式}})

管道

  • 管道在Unix和Linux中一般用于将目前指令的輸出結果作為下一個指令的輸入 
ps ajx | grep mongo
  • 在mongodb中，管道具有同樣的作用，文檔處理完畢後，通過管道進行下一次處理
  • 常用管道
    • $group：将集合中的文檔分組，可用于統計結果
    • $match：過濾資料，隻輸出符合條件的文檔
    • $project：修改輸入文檔的結構，如重命名、增加、删除字段、建立計算結果
    • $sort：将輸入文檔排序後輸出
    • $limit：限制聚合管道傳回的文檔數
    • $skip：跳過指定數量的文檔，并傳回餘下的文檔
    • $unwind：将數組類型的字段進行拆分

表達式

  • 處理輸入文檔并輸出
  • 文法 
表達式:'$列名'
  • 常用表達式
    • $sum：計算總和，$sum:1 表示以一倍計數
    • $avg：計算平均值
    • $min：擷取最小值
    • $max：擷取最大值
    • $push：在結果文檔中插入值到一個數組中
    • $first：根據資源文檔的排序擷取第一個文檔資料
    • $last：根據資源文檔的排序擷取最後一個文檔資料

3.1$group

  • 将集合中的文檔分組，可用于統計結果
  • _id表示分組的依據，使用某個字段的格式為'$字段'
  • 例1：統計男生、女生的總人數 
db.stu.aggregate(
    {$group:
        {
            _id:'$gender',
            counter:{$sum:1}
        }
    }
)

Group by null

  • 将集合中所有文檔分為一組
  • 例2：求學生總人數、平均年齡 
db.stu.aggregate(
    {$group:
        {
            _id:null,
            counter:{$sum:1},
            avgAge:{$avg:'$age'}
        }
    }
)

透視資料

  • 例3：統計學生性别及學生姓名 
db.stu.aggregate(
    {$group:
        {
            _id:'$gender',
            name:{$push:'$name'}
        }
    }
)
  • 使用$$ROOT可以将文檔内容加入到結果集的數組中，代碼如下 
db.stu.aggregate(
    {$group:
        {
            _id:'$gender',
            name:{$push:'$$ROOT'}
        }
    }
)

3.2 $match

  • 用于過濾資料，隻輸出符合條件的文檔
  • 使用MongoDB的标準查詢操作
  • 例1：查詢年齡大于20的學生 
db.stu.aggregate(
    {$match:{age:{$gt:20}}}
)
  • 例2：查詢年齡大于20的男生、女生人數 
db.stu.aggregate(
    {$match:{age:{$gt:20}}},
    {$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}}
)

3.3 $project

  • 修改輸入文檔的結構，如重命名、增加、删除字段、建立計算結果
  • 例1：查詢學生的姓名、年齡 
db.stu.aggregate(
    {$project:{_id:0,name:1,age:1}}
)
  • 例2：查詢男生、女生人數，輸出人數 
db.stu.aggregate(
    {$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},
    {$project:{_id:0,counter:1}}
)

3.4 $sort

  • 将輸入文檔排序後輸出
  • 例1：查詢學生資訊，按年齡升序 
b.stu.aggregate({$sort:{age:1}})
  • 例2：查詢男生、女生人數，按人數降序 
db.stu.aggregate(
    {$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},
    {$sort:{counter:-1}}
)

3.5 $limit

  • 限制聚合管道傳回的文檔數
  • 例1：查詢2條學生資訊 
db.stu.aggregate({$limit:2})

$skip

  • 跳過指定數量的文檔，并傳回餘下的文檔
  • 例2：查詢從第3條開始的學生資訊 
db.stu.aggregate({$skip:2})
  • 例3：統計男生、女生人數，按人數升序，取第二條資料 
db.stu.aggregate(
    {$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},
    {$sort:{counter:1}},
    {$skip:1},
    {$limit:1}
)
  • 注意順序：先寫skip，再寫limit

3.6 $unwind

  • 将文檔中的某一個數組類型字段拆分成多條，每條包含數組中的一個值

文法1

  • 對某字段值進行拆分 
db.集合名稱.aggregate({$unwind:'$字段名稱'})
  • 構造資料 
db.t2.insert({_id:1,item:'t-shirt',size:['S','M','L']})
  • 查詢 
db.t2.aggregate({$unwind:'$size'})

文法2

  • 對某字段值進行拆分
  • 處理空數組、非數組、無字段、null情況
    • 屬性preserveNullAndEmptyArrays值為false表示丢棄屬性值為空的文檔
    • 屬性preserveNullAndEmptyArrays值為true表示保留屬性值為空的文檔 
db.inventory.aggregate({
    $unwind:{
        path:'$字段名稱',
        preserveNullAndEmptyArrays:<boolean> #防止資料丢失
    }
})
  • 構造資料 
db.t3.insert([
{ "_id" : 1, "item" : "a", "size": [ "S", "M", "L"] },
{ "_id" : 2, "item" : "b", "size" : [ ] },
{ "_id" : 3, "item" : "c", "size": "M" },
{ "_id" : 4, "item" : "d" },
{ "_id" : 5, "item" : "e", "size" : null }
])
  • 使用文法1查詢 
db.t3.aggregate({$unwind:'$size'})
  • 檢視查詢結果，發現對于空數組、無字段、null的文檔，都被丢棄了
  • 問：如何能不丢棄呢？
  • 答：使用文法2查詢 
db.t3.aggregate({$unwind:{path:'$size',preserveNullAndEmptyArrays:true}})

4.索引

  • 在mysql中已經學習了索引，并知道索引對于查詢速度的提升
  • mongodb也支援索引，以提升查詢速度

步驟一：建立大量資料

  • 在指令行中執行如下代碼，向集合中插入10萬條文檔
  • 注意：不要在圖形界面中執行，因為軟體原因無法插入10萬條資料就會中斷執行 
for(i=0;i<100000;i++){
    db.t1.insert({name:'test'+i,age:i})
}

步驟二：資料查找性能分析

  • 查找姓名為'test10000'的文檔 
db.t1.find({name:'test10000'})
  • 使用explain()指令進行查詢性能分析 
db.t1.find({name:'test10000'}).explain('executionStats')
  • 其中的executionStats下的executionTimeMillis表示整體查詢時間，機關是毫秒
  • 性能分析結果如下圖，由于機器的配置原因這個時間也會不同
資料庫查詢求小于_[資料庫]MongoDB常用指令

步驟三：建立索引

  • 建立索引
  • 1表示升序，-1表示降序 
db.集合.ensureIndex({屬性:1})
如
db.t1.ensureIndex({name:1})

步驟四：對索引屬性查詢

  • 執行上面的同樣的查詢，并進行查詢性能分析 
db.t1.find({name:'test10000'}).explain('executionStats')
  • 性能分析結果如下圖
資料庫查詢求小于_[資料庫]MongoDB常用指令

索引的指令

  • 建立唯一索引，實作唯一限制的功能 
db.t1.ensureIndex({"name":1},{"unique":true})
  • 聯合索引，對多個屬性建立一個索引，按照find()出現的順序 
db.t1.ensureIndex({name:1,age:1})
  • 檢視文檔所有索引 
db.t1.getIndexes()
  • 删除索引 
db.t1.dropIndex('索引名稱')

5.備份與恢複

5.1備份

  • 文法 
mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdirectory
  • -h：伺服器位址，也可以指定端口号
  • -d：需要備份的資料庫名稱
  • -o：備份的資料存放位置，此目錄中存放着備份出來的資料
  • 例1 
sudo mkdir test1bak
sudo mongodump -h 192.168.196.128:27017 -d test1 -o ~/Desktop/test1bak

5.2恢複

  • 文法 
mongorestore -h dbhost -d dbname --dir dbdirectory
  • -h：伺服器位址
  • -d：需要恢複的資料庫執行個體
  • --dir：備份資料所在位置
  • 例2 
mongorestore -h 192.168.196.128:27017 -d test2 --dir ~/Desktop/test1bak/test1

6.賬戶管理

6.1超級管理者

  • 為了更加安全的通路 mongodb,需要通路者提供使用者名和密碼,于是需要在mongodb 中建立使用者
  • 采用了角色-使用者-資料庫的安全管理方式
  • 常用的的系統角色有:
    • root: 隻在 admin 資料中可使用,超級賬戶,超級權限
    • Read: 允許使用者讀取指定的資料庫
    • readWrite: 允許使用者讀寫指定的資料庫
  • 建立超級使用者 
use admin

db.createUser(
    {
       user: 'admin',
       pwd: '123',
       roles:[{role:'root',db:'admin'}] 
    }
)

6.2啟用安全認證

  • 修改配置檔案 
sudo vi /etc/mongod.conf
  • 啟用身份驗證
  • 注意: keys 和 values 之間一定要加空格,否則會解析報錯 
security:
    authorization enabled
  • 重新開機服務 
sudo service mongod restart
  • 使用認證某個資料方式終端連接配接 
mongo -u admin -p 123 --authenticationDatabase admin

6.3普通使用者管理

  • 使用超級管理者登入,然後進入使用者管理操作
  • 檢視目前資料庫的使用者 
use demo
show users
  • 建立普通 使用者 
db.createUser(
    {
       user: 'xingyeah',
       pwd: '123',
       roles:[{role:'readWrite',db:'demo'}] 
    }
)
  • 退出 root 連接配接 使用 xignyeah 登入 
mongo -u xingyeah -p 123 --authenticationDatabase python_info
  • 切換資料庫,執行指令檢視效果
  • 修改 yoghurt:可以修改密碼, 或者roles 屬性 
# 修改密碼
db.updateUser('xingyeah',{pwd: '456'})
# 修改屬性
db.updateUser('xingyeah',{roles:[{role: 'read',db:'demo'}]})

7.與Python互動

CC是誰：Python+mongo的使用（連接配接、增删改查）​zhuanlan.zhihu.com

資料庫查詢求小于_[資料庫]MongoDB常用指令
資料庫查詢求小于
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