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# MongoDB

MongoDB

MongoDB 是由C++语言编写的，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 旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。

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# 服务安装

  • 进入 官网 ，选择适合自己的安装包，并复制下载链接

    image-20211230171326720

  • 下载并解压安装包

    # 下载
wget https://downloads.mongodb.com/linux/mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70-5.0.5.tgz

# 解压
tar -xzvf mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70-5.0.5.tgz

# 进入解压后的文件夹
cd mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70-5.0.5

# 创建data目录和log目录
mkdir data
mkdir log
touch log/mongodb.log

# 启动服务 (默认在27017端口启动)
bin/mongod --dbpath ./data --logpath ./log/mongodb.log --bind_ip_all --fork

# 客户端连接
bin/mongo

  • 其它

    若服务启动有以下报错, 说明是依赖包未安装，安装以下即可

    # bin/mongod: error while loading shared libraries: libnetsnmpmibs.so.31: cannot open shared object file: No such file or director

yum install net-snmp

# 概念解析

MongoDB术语/概念 SQL术语/概念 解释/说明
database database 数据库
collection table 数据库表/集合
document row 数据记录行/文档
field column 数据字段/域
index (普通索引、联合索引、唯一索引) index 索引
/ table joins 表连接
primary key primary key 主键，MongoDB自动将_id字段设置为主键

# 数据库

和关系型数据库一样，一个mongodb中可以创建多个数据库，每个数据库可以有自己的集合和权限，数据存储于

执行“show dbs" 命令可以展示所有数据库列表， 第一列显示数据库名称，第二列显示对应数据库所占用的存储空间

MongoDB Enterprise > show dbs;
admin      0.000GB
config     0.000GB
local      0.000GB
lowan-iot  0.001GB
test       0.000GB

其中 "admin"、"config"、"local" 为 mongodb 默认创建的数据库

  • admin : 从权限的角度来看，这是"root"数据库。要是将一个用户添加到这个数据库，这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行，比如列出所有的数据库或者关闭服务器。
  • local: 这个数据永远不会被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合
  • config: 当Mongo用于分片设置时，config数据库在内部使用，用于保存分片的相关信息。

执行 "db" 命令可以显示当前数据库对象

MongoDB Enterprise > db
test

执行 "use" 命令可以切换到一个指定的数据库

MongoDB Enterprise > use lowan-iot
switched to db lowan-iot
MongoDB Enterprise >

# 文档

文档是一组键值(key-value)对(即 BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，这与关系型数据库有很大的区别，也是 MongoDB 非常突出的特点。

# 集合

集合就是 MongoDB 文档组，类似于 RDBMS （关系数据库管理系统：Relational Database Management System)中的表格。

集合存在于数据库中，集合没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。

比如，我们可以将以下不同数据结构的文档插入到集合中：

{"site":"www.baidu.com"}
{"site":"www.google.com","name":"Google"}
{"site":"www.runoob.com","name":"菜鸟教程","num":5}

# MongoDB 数据类型

数据类型 描述
String 字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中，UTF-8 编码的字符串才是合法的。
Integer 整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器，可分为 32 位或 64 位。
Boolean 布尔值。用于存储布尔值（真/假）。
Double 双精度浮点值。用于存储浮点值。
Min/Max keys 将一个值与 BSON（二进制的 JSON）元素的最低值和最高值相对比。
Array 用于将数组或列表或多个值存储为一个键。
Timestamp 时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。
Object 用于内嵌文档。
Null 用于创建空值。
Symbol 符号。该数据类型基本上等同于字符串类型，但不同的是，它一般用于采用特殊符号类型的语言。
Date 日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间：创建 Date 对象，传入年月日信息。
Object ID 对象 ID。用于创建文档的 ID。
Binary Data 二进制数据。用于存储二进制数据。
Code 代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。
Regular expression 正则表达式类型。用于存储正则表达式。

# SpringBoot 连接 MongoDB

# 环境配置

  • 在项目的pom文件中引入依赖

    <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
</dependency>

  • 在配置文件中配置连接信息

    spring:
    data:
        mongodb:
          host: 192.168.20.195:27017
          database: lowan-iot
          auto-index-creation: true

  • 在需要与mongodb数据库交互的地方注入 MongoTemplate

    @Resource
private MongoTemplate mongoTemplate;

# 创建集合

  • 在项目启动成功后提前创建所有需要的集合

    // 创建实体，在实体的类上加入注解 Document
@Data
@Document("object_model_log")
@CompoundIndex(def = "{'timestamp':1, 'deviceId':1}")
public class ObjectModelDataLog {

    private String deviceId;

    private String messageType;

    private Long timestamp;
}

// 调用方法 MongoTemplate#createCollection(java.lang.Class<T>)
mongoTemplate.createCollection(ObjectModelDataLog.class);
// 或者调用重载方法 MongoTemplate#createCollection(java.lang.String)
mongoTemplate.createCollection("object_model_log");

  • 动态创建集合

    MongoDB属于NoSQL的范畴，无schema模式设计，即使未提前创建集合，也可以在插入数据的时候根据Document动态创建集合

# 插入文档

插入文档需要有两个参数，第一个是集合的名称，第二个是需要插入的数据

 public void handle(List<Message> messages) {
     List<JSONObject> dataList = new ArrayList<>();
     for (Message message : messages) {
         if (message.getData().isEmpty()) {
             continue;
         }
         JSONObject data = new JSONObject(message.getData());
         data.put("deviceId", message.getDeviceId());
         data.put("timestamp", message.getTimestamp());
         data.put("messageType", message.getMessageType());
         dataList.add(data);
     }
     mongoTemplate.insert(dataList, ObjectModelDataLog.class);
}

# 查询文档

查询文档需要有三个参数，第一个为集合的名称，第二个为查询条件，第三个为查询结果的接收实体类型

// 第一个参数，集合名称
String collectionName = "object_model_log";

// 第二个参数，查询条件，对字段值进行过滤
Criteria criteria = Criteria.where("deviceId").is(query.getDeviceId());
criteria.and("messageType").is(query.getMessageType());
Query mongoQuery = new Query(criteria);

// 设置分页查询参数--若不需要分页,可忽略以下参数
mongoQuery.skip(((long) query.getOffset()))
    .limit(query.getPageSize())
    .with(Sort.by(Sort.Order.desc(DevLogKeys.TIMESTAMP)));

// 执行查询,并获取结果
List<JSONObject> list = mongoTemplate.find(mongoQuery, JSONObject.class, collectionName);

# 更新文档

更新文档也需要三个参数，第一个为集合的名称，第二个为查询条件，第三个为更新的字段值

// 集合名称
String collectionName = "object_model_log";

// 查询参数
Query query = new Query();
query.addCriteria(Criteria.where("deviceId").is(message.getDeviceId()));

// 需要更新的值
Update update = new Update();
update.set("timestamp", message.getTimestamp());
JSONObject data = message.getData();
for (Map.Entry<String, Object> entry : data.entrySet()) {
    if (entry.getValue() != null) {
        update.set(entry.getKey(), entry.getValue());
    }
}
// 执行更新操作
mongoTemplate.update(query, update, collectionName);

# 删除文档

// 集合名称
String collectionName = "object_model_log";

// 查询参数
Query query = new Query();
query.addCriteria(Criteria.where("deviceId").is(message.getDeviceId()));

// 执行删除
mongoTemplate.remove(query, collectionName);

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