柚子快報邀請碼778899分享：數(shù)據庫 MongoDB

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MongoDB 是什么？

MongoDB是一種流行的面向文檔的NoSQL數(shù)據庫管理系統(tǒng)。它是一個開源的跨平臺數(shù)據庫，旨在為開發(fā)人員提供靈活性、擴展性和性能。MongoDB采用了面向文檔的數(shù)據模型，它使用JSON風格的文檔來存儲數(shù)據，這些文檔可以包含各種類型的數(shù)據，包括嵌套文檔和數(shù)組。MongoDB的特點包括：

面向文檔的數(shù)據模型：MongoDB使用類似JSON的文檔來存儲數(shù)據，這種文檔格式具有靈活性，可以輕松地表示復雜的數(shù)據結構。 靈活性和可擴展性：MongoDB支持水平擴展，可以通過增加更多的服務器來處理更大的數(shù)據集和更高的負載。 高性能：MongoDB具有高性能的特點，能夠處理大量的并發(fā)請求，并且具有快速的讀寫能力。 豐富的查詢功能：MongoDB支持豐富的查詢功能，包括索引、聚合、地理空間查詢等，可以滿足各種查詢需求。 高可用性和容錯性：MongoDB具有內置的復制和故障恢復功能，可以確保數(shù)據的高可用性和容錯性。 開源和社區(qū)支持：MongoDB是開源的，并且擁有一個活躍的社區(qū)，提供了豐富的文檔、教程和支持資源。

MongoDB 的存儲結構是什么？

MongoDB 的存儲結構區(qū)別于傳統(tǒng)的關系型數(shù)據庫，主要由如下三個單元組成：

文檔（Document）?：MongoDB 中最基本的單元，由 BSON 鍵值對（key-value）組成，類似于關系型數(shù)據庫中的行（Row）。集合（Collection）?：一個集合可以包含多個文檔，類似于關系型數(shù)據庫中的表（Table）。數(shù)據庫（Database）?：一個數(shù)據庫中可以包含多個集合，可以在 MongoDB 中創(chuàng)建多個數(shù)據庫，類似于關系型數(shù)據庫中的數(shù)據庫（Database）。

也就是說，MongoDB 將數(shù)據記錄存儲為文檔 （更具體來說是BSON 文檔），這些文檔在集合中聚集在一起，數(shù)據庫中存儲一個或多個文檔集合。

SQL 與 MongoDB 常見術語對比?：

SQLMongoDB表（Table）集合（Collection）行（Row）文檔（Document）列（Col）字段（Field）主鍵（Primary Key）對象 ID（Objectid）索引（Index）索引（Index）嵌套表（Embeded Table）嵌入式文檔（Embeded Document）數(shù)組（Array）數(shù)組（Array）

從對比中我們可以看出MongoDB 中的記錄就是一個 BSON 文檔，它是由鍵值對組成的數(shù)據結構，類似于 JSON 對象，是 MongoDB 中的基本數(shù)據單元。字段的值可能包括其他文檔、數(shù)組和文檔數(shù)組。

MongoDB 有什么特點？

面向文檔的數(shù)據模型：MongoDB采用面向文檔的數(shù)據模型，使用類似JSON的BSON格式來存儲數(shù)據。這種數(shù)據模型非常靈活，可以輕松地表示復雜的數(shù)據結構，而且不需要事先定義數(shù)據模式。 靈活性和可擴展性：MongoDB具有良好的擴展性，支持水平擴展，可以通過添加更多的服務器來處理更大的數(shù)據集和更高的負載。它還支持自動分片，可以將數(shù)據分布在集群中的多個節(jié)點上。 高性能：MongoDB具有高性能的特點，能夠處理大量的并發(fā)請求，并且具有快速的讀寫能力。它還支持在內存中執(zhí)行查詢，從而提高了查詢性能。 豐富的查詢功能：MongoDB支持豐富的查詢功能，包括索引、聚合管道、地理空間查詢等。它還支持全文搜索和文本索引，可以滿足各種查詢需求。 高可用性和容錯性：MongoDB具有內置的復制和故障恢復功能，可以確保數(shù)據的高可用性和容錯性。它還支持自動故障轉移和數(shù)據恢復，以及自動節(jié)點監(jiān)控和管理。 安全性：MongoDB提供了各種安全功能，包括訪問控制、身份驗證、數(shù)據加密和審計日志等。它還支持各種安全認證機制，包括用戶名/密碼認證、TLS/SSL認證等。

MongoDB 適合什么應用場景？

大數(shù)據量和高并發(fā)的應用：MongoDB具有優(yōu)秀的性能和可擴展性，適合處理大數(shù)據量和高并發(fā)的應用場景，如社交網絡、電子商務網站和在線游戲等。 需要靈活的數(shù)據模型：MongoDB的面向文檔的數(shù)據模型非常靈活，可以輕松地表示復雜的數(shù)據結構，適合處理數(shù)據模型頻繁變化或者沒有固定模式的應用場景。 需要快速迭代和開發(fā)的項目：由于MongoDB不需要事先定義數(shù)據模式，因此可以更快地進行開發(fā)和迭代，適合需要快速響應市場變化的項目。 需要實時分析和查詢的應用：MongoDB支持豐富的查詢功能，包括索引、聚合管道、地理空間查詢等，可以滿足實時分析和查詢的需求，如實時監(jiān)控、日志分析和智能推薦等。 需要高可用性和容錯性的項目：MongoDB具有內置的復制和故障恢復功能，可以確保數(shù)據的高可用性和容錯性，適合需要24/7運行的關鍵業(yè)務應用。 需要與其他系統(tǒng)集成的項目：MongoDB擁有一個強大的生態(tài)系統(tǒng)，包括各種工具和驅動程序，可以與其他系統(tǒng)集成，如Hadoop、Spark和Kafka等。

MongoDB 事務

MongoDB 從版本4.0開始支持多文檔事務，這為開發(fā)人員提供了在多個文檔上執(zhí)行原子操作的能力。在MongoDB中，事務可用于以下情況：

多文檔操作：當需要在多個文檔上執(zhí)行原子操作時，可以使用事務。例如，如果你需要在一個訂單文檔中更新訂單狀態(tài)，并且在相應的庫存文檔中更新庫存數(shù)量，你可以使用事務確保這兩個操作要么同時成功，要么同時失敗。 跨集合操作：在同一數(shù)據庫中，你可以在不同的集合之間執(zhí)行事務操作。這使得你可以跨集合執(zhí)行原子操作，而無需擔心數(shù)據一致性問題。 復雜操作的原子性：當需要執(zhí)行復雜的操作，需要確保這些操作要么全部成功，要么全部失敗時，可以使用事務。例如，在某個文檔上執(zhí)行一系列更新操作，你希望這些更新要么全部成功，要么全部失敗，你可以將這些操作包裝在一個事務中。

使用MongoDB事務時需要注意以下幾點：

事務操作必須要在支持事務的副本集中進行，不支持在分片集群中進行事務操作。MongoDB事務遵循讀寫一致性，這意味著在一個事務中，如果對某個文檔進行了寫操作，后續(xù)的讀操作將會讀取到該寫操作所修改后的值。MongoDB事務采用悲觀鎖機制，即事務在執(zhí)行期間會鎖定涉及的文檔，直到事務提交或回滾才會釋放鎖。事務的最大執(zhí)行時間是60秒，如果一個事務在60秒內沒有執(zhí)行完畢，MongoDB會自動回滾該事務。

MongoDB 支持哪些類型的索引？

MongoDB 支持多種類型的索引，包括單字段索引、復合索引、多鍵索引、哈希索引、文本索引、 地理位置索引等，每種類型的索引有不同的使用場合。

單字段索引：?建立在單個字段上的索引，索引創(chuàng)建的排序順序無所謂，MongoDB 可以頭/尾開始遍歷。復合索引：?建立在多個字段上的索引，也可以稱之為組合索引、聯(lián)合索引。多鍵索引?：MongoDB 的一個字段可能是數(shù)組，在對這種字段創(chuàng)建索引時，就是多鍵索引。MongoDB 會為數(shù)組的每個值創(chuàng)建索引。就是說你可以按照數(shù)組里面的值做條件來查詢，這個時候依然會走索引。哈希索引?：按數(shù)據的哈希值索引，用在哈希分片集群上。文本索引：?支持對字符串內容的文本搜索查詢。文本索引可以包含任何值為字符串或字符串元素數(shù)組的字段。一個集合只能有一個文本搜索索引，但該索引可以覆蓋多個字段。MongoDB 雖然支持全文索引，但是性能低下，暫時不建議使用。地理位置索引：?基于經緯度的索引，適合 2D 和 3D 的位置查詢。唯一索引?：確保索引字段不會存儲重復值。如果集合已經存在了違反索引的唯一約束的文檔，則后臺創(chuàng)建唯一索引會失敗。TTL 索引?：TTL 索引提供了一個過期機制，允許為每一個文檔設置一個過期時間，當一個文檔達到預設的過期時間之后就會被刪除。

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