Mongodb Manual閱讀筆記：CH2 Mongodb CRUD 操做

留白因子：可使用db.collection.stats()查看當前的paddingFactor，留白的大小能夠經過一個公式計算：padding size = (paddingfactor-1)*<document size>。留白並不能對每一個文檔作準確的設置，只能根據文檔大小的平均數。留白的大小隻能經過執行compact或者repairDatabase選項回收。

刪除留白：能夠經過compact，repairDatabase和初始化複製同步選項來移除，導出導入也能夠。

行分配策略：爲了更加有效的使用由於刪除而空閒的空間，或者文檔從新分配的空間，能夠指定mongodb分配的行大小，大小爲2的n次。

2.3 Mongodb CRUD教程

2.3.1 插入文檔

在mongodb中，可使用insert，update，save來插入數據

2.3.1.1使用insert插入文檔

向inventory插入數據：db.inventory.insert( { _id: 10, type: "misc", item: "card", qty: 15 } )

2.3.1.2使用update插入文檔

使用update插入文檔的時候要指明upsert：true，表示若是有數據則修改，沒數據則插入

db.inventory.update(

{ type: "book", item : "journal" },

{ $set : { qty: 10 } },

{ upsert : true }

)

{ "_id" : ObjectId("51e8636953dbe31d5f34a38a"), "item" : "journal", "qty" : 10, "type" : "book" }

插入的文檔若是沒有指定_id mongodb會自動分配一個_id。

2.3.1.3使用save插入文檔

往inventory插入數據db.inventory.save( { type: "book", item: "notebook", qty: 40 } )

{ "_id" : ObjectId("51e866e48737f72b32ae4fbc"), "type" : "book", "item" : "notebook", "qty" : 40 }

2.3.2查詢文檔

在mongodb中，find()返回一個遊標，經過遊標來獲取返回的文檔。

2.3.2.1 查詢所有的文檔

可使用以下來查詢全部的文檔：

db.inventory.find( {} )，db.inventory.find()

2.3.2.2指定條件查詢文檔

若是要在inventory中查詢type爲food或者snacks的：

db.inventory.find( { type: { $in: [ 'food', 'snacks' ] } } )

2.3.2.3使用and條件查詢

在mongodb中，只要都好分開就表示and條件

db.inventory.find( { type: 'food', price: { $lt: 9.95 } } )

2.3.2.4 使用or條件查詢

db.inventory.find(

{ $or: [

{ qty: { $gt: 100 } },

{ price: { $lt: 9.95 } }

]

}

)

2.3.2.5使用and和or 查詢

db.inventory.find( { type: 'food', $or: [ { qty: { $gt: 100 } },

{ price: { $lt: 9.95 } } ]

} )

2.3.2.6子文檔

當要查詢子文檔的時候，能夠指定子文檔的全部值，也可使用.(點號) 獲取子文檔的字段值。

精確的匹配文檔

也就是匹配整個子文檔

db.inventory.find(

{

producer: {

company: 'ABC123',

address: '123 Street'

}

)

使用子文檔的字段匹配

用點號獲取子文檔的值

db.inventory.find( { 'producer.company': 'ABC123' } )

2.3.2.7數組

匹配方式和子文檔相似

匹配整個數組

db.inventory.find( { tags: [ 'fruit', 'food', 'citrus' ] } )

匹配某個元素

只要某個元素在數組中都會被匹配

db.inventory.find( { tags: 'fruit' } )

匹配指定元素

db.inventory.find( { 'tags.0' : 'fruit' } )

子文檔數組

使用數組全部匹配子文檔中的字段：db.inventory.find( { 'memos.0.by': 'shipping' } )

多字段匹配

db.inventory.find(

{

'memos.memo': 'on time',

'memos.by': 'shipping'

}

)

2.3.3限制查詢返回的字段

Projection能夠限制字段的輸出

2.3.3.1 返回全部字段

Find，函數第二個參數就是projection若是不填就是所有返回

2.3.3.2返貨指定字段和_id

db.inventory.find( { type: 'food' }, { item: 1, qty: 1 } )

其中_id字段是默認返回的全部不用指定

2.3.3.3只返回指定字段

db.inventory.find( { type: 'food' }, { item: 1, qty: 1, _id:0 } )

由於_id是默認返回的，因此要設置_id不返回。

2.3.3.4 返回除某字段外的全部字段

db.inventory.find( { type: 'food' }, { type:0 } )

2.3.3.5數組字段的Projection

對於數組來講惟一可用的projection操做就是$elemMath和$slice

2.3.4在mongo shell中迭代一個遊標

如find函數沒有賦值給變量，在shell中會直接迭代20次。

2.3.4.1手動迭代遊標

經過如下方式能夠直接迭代20次

var myCursor = db.inventory.find( { type: 'food' } );

myCursor

也能夠手動迭代

var myCursor = db.inventory.find( { type: 'food' } );

var myDocument = myCursor.hasNext() ? myCursor.next() : null;

if (myDocument) {

var myItem = myDocument.item;

print(tojson(myItem));

}

還能夠用forEach方法

var myCursor = db.inventory.find( { type: 'food' } );

myCursor.forEach(printjson);

2.3.4.2迭代索引

在mongo shell中能夠能夠直接把遊標toArray()，而後直接訪問數組便可。

var myCursor = db.inventory.find( { type: 'food' } );

var documentArray = myCursor.toArray();

var myDocument = documentArray[3];

2.3.5分析查詢性能

Explain()遊標方法，這個方法用來分析查詢的效率，肯定如何使用索引。

2.3.5.1 評估查詢性能

db.inventory.find( { type: 'food' } ).explain()

結果

{

"cursor" : "BtreeCursor type_1",

"isMultiKey" : false,

"n" : 5,

"nscannedObjects" : 5,

"nscanned" : 5,

"nscannedObjectsAllPlans" : 5,

"nscannedAllPlans" : 5,

"scanAndOrder" : false,

"indexOnly" : false,

"nYields" : 0,

"nChunkSkips" : 0,

"millis" : 0,

"indexBounds" : { "type" : [

[ "food",

"food" ]

] },

"server" : "mongodbo0.example.net:27017"

}

Cursor的值爲btreecursor表示是用了索引

n表示返回的文檔數

2.3.5.2比較索引性能

若是要比較索引之間的性能可使用hint來強制

db.inventory.find( { type: 'food' } ).hint( { type: 1 } ).explain()

db.inventory.find( { type: 'food' } ).hint( { type: 1, name: 1 } ).explain()

2.3.6修改文檔

修改文檔的操做有，update 和save，update是修改文檔，save若是文檔存在則替換文檔。

2.3.6.1使用update修改多個文檔

要修改多個文檔時，要把multi-true設置上。

db.inventory.update(

{ type : "book" },

{ $inc : { qty : -1 } },

{ multi: true }

)

2.3.6.2使用save修改文檔

Save能夠替換已經存在的文檔

db.inventory.save(

{

_id: 10,

type: "misc",

item: "placard"

}

)

2.3.7刪除文檔

刪除文檔通常使用remove方法

2.3.7.1刪除全部文檔

直接寫不帶參數的remove就會把collection中的文檔所有刪除。

db.inventory.remove()

2.3.7.2 帶條件刪除文檔

db.inventory.remove( { type : "food" } )

2.3.7.3 帶條件刪除一個文檔

db.inventory.remove( { type : "food" }, 1 )

2.3.8 執行二階段提交

當處理多文檔的更新和事務，可使用二階段提交的方式來寫多個文檔

2.3.8.1背景

單文檔操做是原子的，多文檔沒有，因此多文檔的操做不能有原子性保障，當執行事務時就可能發生如下問題：

1.原子性：若是一個操做失敗，事務必須回滾到以前的狀態

2.隔離性：同步發生的事務，在事務過程當中必須看到一致性的數據

3.一致性：若是發生數據庫錯誤，中斷了事務，數據庫必須可以恢復到一致的狀態

多文檔的寫可使用二階段提交

2.3.8.2模式

概述

假設要作轉帳操做，咱們有一個accounts collection和一個transactions collection用來保存用戶數據和事務數據。

db.accounts.save({name: "A", balance: 1000, pendingTransactions: []})

db.accounts.save({name: "B", balance: 1000, pendingTransactions: []})

事務描述

設置事務初始化狀態：在建立的 transactions中插入一條數據而且狀態爲initial。

db.transactions.save({source: "A", destination: "B", value: 100, state: "initial"})

而後把事務狀態設置爲pending：在要處理事務以前把事務狀態設置爲pending表示處理這個事務。db.transactions.update({_id: t._id}, {$set: {state: "pending"}})

應用事務到2個帳號上：

db.accounts.update({name: t.source, pendingTransactions: {$ne: t._id}}, {$inc: {balance: -t.value}, $push: {pendingTransactions: t._id}})

db.accounts.update({name: t.destination, pendingTransactions: {$ne: t._id}}, {$inc: {balance: t.value}, $push: {pendingTransactions: t._id}})

更新account的pendingTransaction中沒有t._id的事務，就是t._id不是已經在處理事務，而後設置值，並把設置上pendingTransaction。

設置事務提交狀態：db.transactions.update({_id: t._id}, {$set: {state: "committed"}})

刪除pending事務：

db.accounts.update({name: t.source}, {$pull: {pendingTransactions: t._id}})

db.accounts.update({name: t.destination}, {$pull: {pendingTransactions: t._id}})

設置事務完成：

db.transactions.update({_id: t._id}, {$set: {state: "done"}})

從錯誤場景中恢復

可能會出現錯誤的場景：

1.在初始化事務，應用事務到2個帳號上之間出錯，爲了恢復應用程序應該獲取pending狀態的事務，而後繼續處理。

2.發生在應用事務，事務完成之間的錯誤，爲了恢復應用程序應該獲取done狀態的事務，而後繼續處理。

回滾：某些場景就須要回滾操做

1.當應用事務以後，已經提交了事務，就不該該去回滾事務，而是從新建立一個新的事務，來交換數據

2.在建立事務後，可是沒有應用事務，可使用一下步驟：

設置事務狀態爲取消：db.transactions.update({_id: t._id}, {$set: {state: "canceling"}})

Undo事務：

db.accounts.update({name: t.source, pendingTransactions: t._id}, {$inc: {balance: t.value}, $pull: {pendingTransactions: t._id}})

db.accounts.update({name: t.destination, pendingTransactions: t._id}, {$inc: {balance: -t.value}, $pull: {pendingTransactions: t._id}})

把事務狀態修改成已取消：db.transactions.update({_id: t._id}, {$set: {state: "canceled"}})

多應用程序：多應用程序的時候很容易形成一致性問題和衝突。在這種狀況下，在transaction中加入application字段，來區別應用程序。而且使用findAndModify()

t = db.transactions.findAndModify({query: {state: "initial", application: {$exists: 0}},

update: {$set: {state: "pending", application: "A1"}},

new: true})

2.3.8.3在生產環境使用二階段提交

在例子中，咱們假設了一些東西好比：

1.老是能夠回滾一個用戶

2.帳號的剩餘能夠爲負數

可是在生產環境下須要考慮：

1.在把事務設置爲pending的時候，須要查看帳號是否有足夠的資金。

2.當事務設置提交時，須要修改借貸方

固然這些操做時在一個文檔裏面的，是原子的

也須要考慮：

1.數據庫接口的寫注意(wirte concern)

2.mongod的journaling是否開啓確保數據庫非乾淨關閉後數據庫狀態的恢復。

2.3.9 建立tailable cursor

2.3.9.1概述

默認遊標使用完以後就會被關閉，可是Tailable Cursor不會，當文檔有插入，Tailable Cursor也能夠取到。對於高寫入的capped collection上使用tailable cursor太昂貴。

Tailable cursor有一下特色：

1.遊標不會使用索引，以天然順序返回

2.tailable cursor在初始化階段比較昂貴，新增的文檔代價並非很大。

3.某些狀況下tailable curos會不可用，沒有返回的文檔，返回了collection的末尾，而後被應用程序刪掉了。

2.3.9.2 C++例子

看手冊p75

2.3.10隔離操做順序

看手冊p76

2.3.11建立自增字段

本節介紹2個建立自增的方法，計數collection，樂觀循環（optimistic loop）

2.3.11.1計數Collection

使用一個獨立的計數Collection來跟蹤最新的順序，_id表示順序的名，seq表示最新的順序。

1.插入一個userid的初始化值到計數collection中

db.counters.insert(

{

_id: "userid",

seq: 0

}

)

2.建立一個getNextSequence函數來獲取一個名字的下一個順序值。

function getNextSequence(name) {

var ret = db.counters.findAndModify(

{

query: { _id: name },

update: { $inc: { seq: 1 } },

new: true

}

);

return ret.seq;

}

3.在插入時使用getNextSequence函數

db.users.insert(

{

_id: getNextSequence("userid"),

name: "Sarah C."

}

)

2.3.11.2 樂觀循環

讀者以爲很奇葩的方法，手冊 p80。

2.3.12 更新數組中限制更新行數

2.3.12.1 方式

有students collection有一個文檔

{

_id: 1,

scores: [

{ attempt: 1, score: 10 },

{ attempt: 2 , score:8 }

]

}

而後再$push裏面使用$each和$sort來實現

db.students.update(

{ _id: 1 },

{ $push: { scores: { $each : [

{ attempt: 3, score: 7 },

{ attempt: 4, score: 4 }

$sort: { score: 1 },

$slice: -3

}

)

輸出結果

{

"_id" : 1,

"scores" : [

{ "attempt" : 3, "score" : 7 },

{ "attempt" : 2, "score" : 8 },

{ "attempt" : 1, "score" : 10 }

]

}

2.4 MongoDB CRUD 指南

2.4.1 查詢遊標方法

Cursor.count：返回文檔的個數

Cursor.explain：顯示查詢的執行計劃

Cursor.hint：強制mongo使用指定的索引

Cursor.limit：顯示遊標返回文檔個數

Cursor.next：獲取遊標中下一個文檔

Cursor.skip：跳過給定數量的文檔

Cursor.sort：對指定字段排序

Cursor.toArray：遊標返回成數組

2.4.2 查詢和數據操做

Db.collection.count：返回collection文檔個數

Db.collection.distinct：以數組方式返回指定字段的不一樣值

Db.collection.find：在collection執行find返回遊標

Db.collection.findOne：返回一個文檔

Db.collection.insert：在collection上建立文檔

Db.collection.remove：刪除collection上的文檔

Db.collection.save：能夠insert，也能夠替換已經存在的文檔

Db.collection.update：修改已經存在的文檔

2.4.3 MongoDB CRUD指南文檔

主要介紹，寫注意（write concern），sql 到 mongodb的對照表，mongodb的驅動和客戶端lib。

2.4.3.1 寫注意(write concern)

概述

Write concern，mongodb爲寫入提供的保障，可是是經過消耗性能來保證write的安全性。能夠對數據的重要性不一樣分級。

能夠用的write concern

提供write concern，寫入操做以後，驅動使用getLastError來獲取最後才作的信息。返回一個err字段，：

1.null表示寫入成功

2.非null就表示具體的錯誤

GetLastErroe的參數：

J或者journal選項：指定這個選項後，mongodb會寫入日誌到磁盤的journal上確保mongodb忽然關閉以後數據不會丟失。

以下：db.runCommand( { getLastError: 1, j: "true" } )

若是在mongod中並無啓用journal，而後getLastError指定了 j:true會返回一個jnote字段包含了這個文檔。

W選項：這個選項能夠停用write concern，也能夠指定複製集的write concern。可選值：

-1：關閉write operation通知

0：關閉基本的寫入操做通知，可是返回socket異常和網絡異常

1：提供通知，說明已經寫入到了單個實例，或者複製集的primary

>1：說明要寫入到>1個實例中。通常用戶複製集，若是這個值大於複製集成員，mongodb會一致等下去。

Majority：確認寫入操做已經傳播到大多數的已配置複製集

Tag設置：使用tag設置能夠很好的控制複製集成員很好的控制的不一樣write concern。

getLastError還提供了一個超時，若是給0會一直等待。

2.4.3.2 sql 到 mongodb的對照表

手冊p85

2.4.3.3 mongodb驅動和客戶端lib

手冊p95

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