mongodb條件查詢命令

1. 怎樣使用python訪問mongodb

1. 安裝驅動pymongo!

   輸入命令：pip installpymongo
   

2. 直接使用驅動

   

   缺點：

   不是全盤取代傳統資料庫（NoSQLFan：是否能取代需要看應用場景）

   不支持復雜事務（NoSQLFan：MongoDB只支持對單個文檔的原子操作）

   文檔中的整個樹，不易搜索，4MB限制？（NoSQLFan：1.8版本已經修改為16M）

   特點（NoSQLFan：作者在這里列舉的很多隻是一些表層的特點）：

   文檔型資料庫，表結構可以內嵌

   沒有模式，避免空欄位開銷（Schema Free）

   分布式支持

   查詢支持正則

   動態擴展架構

   32位的版本最多隻能存儲2.5GB的數據（NoSQLFan：最大文件尺寸為2G，生產環境推薦64位）

   2. MongoDB 是什麼看完你就知道了

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   1.MongoDB是什麼？用一句話總結

   MongoDB是一款為web應用程序和互聯網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。

   （1）MongoDB提出的是文檔、集合的概念，使用BSON（類JSON）作為其數據模型結構，其結構是面向對象的而不是二維表，存儲一個用戶在MongoDB中是這樣子的。

   使用這樣的數據模型，使得MongoDB能在生產環境中提供高讀寫的能力，吞吐量較於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，能對數據集進行分片，數據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）數據模型因為是面向對象的，所以可以表示豐富的、有層級的數據結構，比如博客系統中能把「評論」直接懟到「文章「的文檔中，而不必像myqsl一樣創建三張表來描述這樣的關系。

   3.主要特性

   （1）文檔數據類型

   SQL類型的資料庫是正規化的，可以通過主鍵或者外鍵的約束保證數據的完整性與唯一性，所以SQL類型的資料庫常用於對數據完整性較高的系統。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少了一些這樣的約束條件，可以讓數據的存儲數據結構更靈活，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（底層是基於B tree）的能力。這一點汲取了關系型資料庫的優點，相比於同類型的NoSQL redis 並沒有上述的能力。 （3）復制能力

   MongoDB自身提供了副本集能將數據分布在多台機器上實現冗餘，目的是可以提供自動故障轉移、擴展讀能力。 （4）速度與持久性

   MongoDB的驅動實現一個寫入語義 fire and forget ，即通過驅動調用寫入時，可以立即得到返回得到成功的結果（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，完全依賴網路。

   MongoDB提供了Journaling日誌的概念，實際上像mysql的bin-log日誌，當需要插入的時候會先往日誌裡面寫入記錄，再完成實際的數據操作，這樣如果出現停電，進程突然中斷的情況，可以保障數據不會錯誤，可以通過修復功能讀取Journaling日誌進行修復。

   （5）數據擴展

   MongoDB使用分片技術對數據進行擴展，MongoDB能自動分片、自動轉移分片裡面的數據塊，讓每一個伺服器裡面存儲的數據都是一樣大小。

   MongoDB核心伺服器主要是通過mongod程序啟動的，而且在啟動時不需對MongoDB使用的內存進行配置，因為其設計哲學是內存管理最好是交給操作系統，缺少內存配置是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的主要客戶端是可以交互的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數據一樣使用js語法查詢MongoDB的數據，另外還提供了各種語言的驅動包，方便各種語言的接入。

   mongomp和mongorestore,備份和恢復資料庫的標准工具。輸出BSON格式，遷移資料庫。

   mongoexport和mongoimport，用來導入導出JSON、CSV和TSV數據，數據需要支持多格式時有用。mongoimport還能用與大數據集的初始導入，但是在導入前順便還要注意一下，為了能充分利用好mongoDB通常需要對數據模型做一些調整。

   mongosniff,網路嗅探工具，用來觀察發送到資料庫的操作。基本就是把網路上傳輸的BSON轉換為易於人們閱讀的shell語句。

   因此，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，所以數據極快，而且相對容易伸縮還提供復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，所以也需要對其進行熱備、冷備處理。

   因為本篇文章不是API手冊，所有這里對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的方便性，如果需要知道具體的MongoDB shell語法可以查閱官方文檔。

   創建資料庫並不是必須的操作，資料庫與集合只有在第一次插入文檔時才會被創建，與對數據的動態處理方式是一致的。簡化並加速開發過程，而且有利於動態分配命名空間。如果擔心資料庫或集合被意外創建，可以開啟嚴格模式。

   以上的命令只是簡單實例，假設如果你之前沒有學習過任何資料庫語法，同時開始學sql查詢語法和MongoDB 查詢語法，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，只要構建好一個查詢條件對象，便能輕松查詢（接下來會給出示例），博主之前熟悉ES6，所以入手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。

   使用java驅動鏈接MongoDB是一件非常簡單的事情，簡單的引用，簡單的做增刪改查。在使用完java驅動後我才發現spring 對MongoDB 的封裝還不如官方自身提供出來的東西好用，下面簡單的展示一下使用。

   這里只舉例了簡單的鏈接與簡單的MongoDB操作，可見其操作的容易性。使用驅動時是基於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，將會向伺服器發送一個getmore指令獲取下一批查詢結果。

   插入數據到伺服器時間，不會等待伺服器的響應，驅動會假設寫入是成功的，實際是使用客戶端生成對象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。

   要清楚了解MongoDB的基本數據單元。在關系型資料庫中有帶列和行的數據表。而MongoDB數據的基本單元是BSON文檔，在鍵值中有指向不定類型值的鍵，MongoDB擁有即時查詢，但不支持聯結操作，簡單的鍵值存儲只能根據單個鍵來獲取值，不支持事務，但支持多種原子更新操作。

   如讀寫比是怎樣的，需要何種查詢，數據是如何更新的，會不會存在什麼並發問題，數據結構化的程度是要求高還是低。系統本身的需求決定mysql還是MongoDB。

   在關於schema 的設計中要注意一些原則，比如：

   資料庫是集合的邏輯與物理分組，MongoDB沒有提供創建資料庫的語法，只有在插入集合時，資料庫才開始建立。創建資料庫後會在磁碟分配一組數據文件，所有集合、索引和資料庫的其他元數據都保存在這些文件中，查閱資料庫使用磁碟狀態可通過。

   集合是結構上或概念上相似得文檔的容器，集合的名稱可以包含數字、字母或 . 符號，但必須以字母或數字開頭，完全。

   限定集合名不能超過128個字元，實際上 . 符號在集合中很有用，能提供某種虛擬命名空間，這是一種組織上的原則，和其他集合是一視同仁的。在集合中可以使用。

   其次是鍵值，在MongoDB裡面所有的字元串都是UTF-8類型。數字類型包括double、int、long。日期類型都是UTC格式，所以在MongoDB裡面看到的時間會比北京時間慢8小時。整個文檔大小會限制在16m以內，因為這樣可以防止創建難看的數據類型，且小文檔可以提升性能，批量插入文檔理想數字范圍是10~200，大小不能超過16MB。

   （2）解析查詢時MongoDB通過最優計劃選擇一個索引進行查詢，當沒有最適合索引時，會先不同的使用各個索引進行查詢，最終選出一個最優索引做查詢

   （3）如果有一個a-b的復合索引，那麼僅針對a的索引是冗餘的

   （4）復合索引里的鍵的順序是很重要的

   （2）復合索引

   （3）唯一性索引

   （4）稀疏索引

   如索引的欄位會出現的值，或是大量文檔都不包含被索引的鍵。

   如果數據集很大時，構建索引將會花費很長的時間，且會影響程序性能，可通過

   當使用 mongorestore 時會重新構建索引。當曾經執行過大規模的刪除時，可使用

   對索引進行壓縮，重建。

   （1）查閱慢查詢日誌

   （2）分析慢查詢

   注意新版本的MongoDB 的explain方法是需要參數的，不然只顯示普通的信息。

   本節同樣主要簡單呈現MongoDB副本集搭建的簡易性，與副本集的強壯性，監控容易性

   提供主從復制能力，熱備能力，故障轉移能力

   實際上MongoDB對副本集的操作跟mysql主從操作是差不多的，先看一下mysql的主從數據流動過程

   而MongoDB主要依賴的日誌文件是oplog

   寫操作先被記錄下來，添加到主節點的oplog里。與此同時，所有從結點復制oplog。首先，查看自己oplog里最後一條的時間戳；其次，查詢主節點oplog里所有大於此時間戳的條目;最後，把那些條目添加到自己的oplog里並應用到自己的庫里。從節點使用長輪詢立即應用來自主結點oplog的新條目。

   當遇到以下情況，從節點會停止復制

   local資料庫保存了所有副本集元素據和oplog日誌

   可以使用以下命令查看復制情況

   每個副本集成員每秒鍾ping一次其他所有成員，可以通過rs.status看到節點上次的心跳檢測時間戳和 健康 狀況。

   這個點沒必要過多描述，但是有一個特殊場景，如果從節點和仲裁節點都被殺了，只剩下主節點，他會把自己降級成為從節點。

   如果主節點的數據還沒有寫到從庫，那麼數據不能算提交，當該主節點變成從節點時，便會觸發回滾，那些沒寫到從庫的數據將會被刪除，可以通過rollback子目錄中的BSON文件恢復回滾的內容。

   只能鏈接到主節點，如果鏈接到從節點的話，會被拒絕寫入操作，但是如果沒有使用安全模式，因為mongo的fire and forget 特性，會把拒絕寫入的異常給吃掉。

   （2）使用副本集方式鏈接

   能根據寫入的情況自動進行故障轉移，但是當副本集進行新的選舉時，還是會出現故障，如果不使用安全模式，依舊會出現寫不進去，但現實成功的情況。

   分片是資料庫切分的一個概念實現，這里也是簡單總結為什麼要使用分片以及分片的原理，操作。

   當數據量過大，索引和工作數據集佔用的內存就會越來越多，所以需要通過分片負載來解決這個問題

   （2）分片的核心操作

   分片一個集合：分片是根據一個屬性的范圍進行劃分的，MongoDB使用所謂的分片鍵讓每個文檔在這些范圍里找到自己的位置

   塊：是位於一個分片中的一段連續的分片鍵范圍，可以理解為若干個塊組成分片，分片組成MongoDB的全部數據

   （3）拆分與遷移

   塊的拆分：初始化時只有一個塊，達到最大塊尺寸64MB或100000個文檔就會觸發塊的拆分。把原來的范圍一分為二，這樣就有了兩個塊，每個塊都有相同數量的文檔。

   遷移：當分片中的數據大小不一時會產生遷移的動作，比如分片A的數據比較多，會將分片A裡面的一些塊轉移到分片B裡面去。分片集群通過在分片中移動塊來實現均衡，是由名為均衡器的軟體進程管理的，任務是確保數據在各個分片中保持均勻分布，當集群中擁有塊最多的分片與擁有塊最少分片的塊差大於8時，均衡器就會發起一次均衡處理。

   啟動兩個副本集、三個配置伺服器、一個mongos進程

   配置分片

   （2）索引

   分片集合只允許在_id欄位和分片鍵上添加唯一性索引，其他地方不行，因為這需要在分片間進行通信，實施起來很復雜。

   當創建分片時，會根據分片鍵創建一個索引。

   （2）低效的分片鍵

   （3）理想的分片鍵

   根據不同的數據中心劃分

   （2）最低要求

   （3）配置的注意事項

   需要估計集群大小，可使用以下命令對現有集合進行分片處理

   （4）備份分片集群

   備份分片時需要停止均衡器

   使用64位機器、32位機器會制約mongodb的內存，使其最大值為1.5GB

   （2）cpu mongodb 只有當索引和工作集都可放入內存時，才會遇到CPU瓶頸，CPU在mongodb使用中的作用是用來檢索數據，如果看到CPU使用飽和的情況，可以通過查詢慢查詢日誌，排查是不是查詢的問題導致的，如果是可以通過添加索引來解決問題

   mongodb寫入數據時會使用到CPU，但是mongodb寫入時間一次只用到一個核，如果有頻繁的寫入行為，可以通過分片來解決這個問題 （3）內存

   大內存是mongodb的保障，如果工作集大小超過內存，將會導致性能下降，因為這將會增加數據載入入內存的動作

   （4）硬碟

   mongodb默認每60s會與磁碟強制同步一次，稱為後台刷新，會產生I/O操作。在重啟時mongodb會將磁碟裡面的數據載入至內存，高速磁碟將會減少同步的時間

   （5）文件系統

   使用ext4 和 xfs 文件系統

   禁用最後訪問時間

   （6）文件描述符

   linux 默認文件描述符是1024，需要大額度的提升這個額度

   （7）時鍾

   mongodb各個節點伺服器之間使用ntp伺服器

   啟動時使用 - -bind_ip 命令

   （2）身份驗證

   啟動時使用 - -auth 命令

   （3）副本集身份認證

   使用keyFile，注意keyFile文件的許可權必須是600，不然會啟動不起來

   搭建副本集至少需要兩個節點，其中仲裁結點不需要有自己的伺服器

   （2）Journaling日誌 寫數據時會先寫入日誌，而此時的數據也不是直接寫入硬碟，而是寫入內存

   但是Journaling日誌會消耗內存，所以可以在主庫上面關閉，在從庫上面啟動

   可以單獨為Journaling日誌使用一塊固態硬碟

   在插入時，可以通過驅動確保Journaling插入後再反饋，但是會非常影響性能。

   -vvvvv 選項（v越多，輸出越詳細）

   db.runCommand({logrotare:1}) 開啟滾動日誌

   （2）top

   （3）db.currentOp

   動態展示mongodb活動數據

   佔用當前mongodb監聽埠往上1000號的埠

   把資料庫內容導出成BSON文件，而mongorestore能讀取並還原這些文件

   （2）mongorestore

   把導出的BSON文件還原到資料庫

   （3）備份原始數據文件 可以這么做，但是，操作之前需要進行鎖庫處理 db.runCommand({fsync:1,lock:true}) db.$cmd.sys.unlock.findOne 請求解鎖操作，但是資料庫不會立刻解鎖，需要使用 db.currentOp 驗證。

   db.runCommand({repairDatabase:1}) 修復單個資料庫

   修復就是根據Jourling文件讀取和重寫所有數據文件並重建各個索引 （2）壓緊

   壓緊，會重寫數據文件，並重建集合的全部索引，需要停機或者在從庫上面運行,如果需要在主庫上面運行，需要添加force參數 保證加寫鎖。

   （2）為提升性能檢查索引和查詢

   總的來說，掃描盡可能少的文檔。

   保證沒有冗餘的索引，冗餘的索引會佔用磁碟空間、消耗更多的內存，在每次寫入時還需做更多工作

   （3）添加內存

   dataSize 數據大小 和 indexSize 索引大小，如果兩者的和大於內存，那麼將會影響性能。

   storageSize超過dataSize 數據大小 兩倍以上，就會因磁碟碎片而影響性能，需要壓縮。

   3. windows下安裝好mongodb後怎麼創建資料庫

   一、安裝mongoDB
   1、解壓mongodb-win32-i386-1.8.2至E:\MyProgram\mongodb-win32-i386-1.8.2（你可以按照自己的路徑來，路徑中最好不要有空格，要不然麻煩）
   2、新建文件夾C:\DATA\DB，這是mongoDB的默認數據文件夾，你也可以在文件夾E:\MyProgram\mongodb-win32-i386-1.8.2新建一個文件夾data作為mongoDB的資料庫文件存儲目錄
   3、進入CMD，運行命令E:\MyProgram\mongodb-win32-i386-1.8.2\bin\mongod.exe -dbpath E:\MyProgram\mongodb-win32-i386-1.8.2\data，OK，mongoDB已經安裝成功並已經在運行中了，你將會看到如下：
   
   此時是mongoDB的運行狀態，你可以按Ctrl+C結束運行狀態或者直接關掉CMD結束運行。
   二、運行mongoDB時的錯誤與處理
   完成安裝後，結束掉所有CMD窗口，然後進行如下操作：
   1、運行E:\MyProgram\mongodb-win32-i386-1.8.2\bin\mongo，可能會報錯誤：couldn't connect to server 127.0.0.1 shell/mongo.js，原因是mongod.exe沒有啟動，
   2、既然沒啟動，那咱就啟動唄，運行E:\MyProgram\mongodb-win32-i386-1.8.2\bin\mongod，可能會報錯誤：dbpath (/data/db/) does not exist, terminating，看這樣子，本人覺得還得在data文件夾下再建一個db文件夾啊，如此即新建一db文件夾，再運行mongod命令，結果提示一樣，不知道怎麼搞啦，咱google吧
   找到文章http://www.mongodb.org/display/DOCS/Starting+and+Stopping+Mongo
   說「To start Mongo in default mode, where data will be stored in the /data/db directory (or c:\data\db on Windows), and listening on port 27017」，哦，原來默認的文檔路徑在c:\data\db，啥也不說，直接按這個建文件夾，再次運行命令mongod，OK了，啟動成功，這個命令窗口不能關閉，否則mongoDB就退出了
   三，使用mongo命令
   保持mongod命令窗口的運行狀態，再新開一命令窗口
   輸入E:\MyProgram\mongodb-win32-i386-1.8.2\bin\mongo，出現
   MongoDB shell version:1.8.2
   connecting to:test
   >
   OK，連接成功。
   1，show dbs 顯示資料庫列表
   2，use Northwind 進入Northwind資料庫,大小寫敏感
   3，show collections 顯示資料庫中的集合
   4，db 用於查看當前所在的資料庫
   5，db.Customer.count() 查看集合Customer的記錄總數
   6，db.Customer.findOne({"_id":"1"}) 查看CustomerId=1的記錄
   新增數據
   1，use MyTest，這個資料庫不存在，無所謂，mongo會創建，
   MongoDB在使用前，並不要求您事先創建好相應的資料庫，設計數據表結構！
   在MongoDB中，沒有【表】的概念，取而代之的是【集合】，也沒有【數據記錄】的概念，取而代之的是【文檔】，我們可以把【文檔】理解成一個【對象】，任意的對象，甚至可以有復雜的嵌套層次。
   因此，我們不用再寫代碼從【數據表欄位】到C#類的【屬性，欄位】的轉換了，現在直接就可以讀寫整個對象了。
   而且MongoDB不支持Join操作，所以，如果有【關聯】操作，就需要你自己來處理
   2，item={"Key":"1","text":"wokao","number":3}
   3，db.table1.insert(item)，mongo將建立集合table1，並將item插入，完成了新增加資料庫的工作
   4，db.table1.find()顯示table1中的數據，MongoDB的文檔使用的是一種稱為BSON格式的對象，與Javascript中的JSON類似
   5，額外的，輸入item1={"Id":5,"str":"asdfasdf"}，再插入db.table1.insert(item1)，再用find()命令看，也插入成功了~，注意到結構和item不一樣！但不建議這樣做。
   注意到：【每個文檔有一個名為 "_id" 的成員】，我可沒有定義啊。
   其實，MongoDB會為每個文檔都創建這樣一個文檔成員，我們指定的 "key", "id" 對於MongoDB來說：它們並不是【文檔的主鍵】，MongoDB只認 "_id"，你可以指定，但如果不指定，MongoDB就自動添加。
   修改數據
   1，var t=db.table1.findOne({"Id":5})，獲取一條記錄
   2，t.str="wokao"
   3，db.table1.update({"Id":5},t)
   刪除數據
   db.table1.remove({"Id":5})
   查找數據
   上面已經有find和findOne命令，即用於查詢
   db.table1.find()
   MongoDB的查詢條件中，並沒有 >, <, >= , <= 這些運算符，而是使用 "$lt", "$lte", "$gt", "$gte"
   新建表
   db.MyTest.table2.save({})
   刪除表
   db.table1.drop()或db.runCommand({"drop","table1"})
   刪除資料庫
   db.runCommand({"dropDatabase": 1})，此命令只能刪除當前資料庫
   獲取服務端狀態信息
   db.runCommand({"serverStatus" : 1})