20200421 NoSQL筆記（八）

第八章 MongoDB實戰
一、 MongoDB數據存儲格式

1. JSON

1. JSON概述：
    JSON：JavaScript Object Notation(JavaScript對象表示法)
    JSON是存儲和交換文本信息的語法，類似 XML
    JSON數據庫語句可以容易被解析
    Web應用大量使用
    NAME-VALUE配對
    MongoDB第一版支持
2. JSON語法：
   JSON就是一串字符串 只不過元素會使用特定的符號標註
    {} 雙括號表示對象
    [] 中括號表示數組
    「」 雙引號內是屬性或值
    : 冒號表示後者是前者的值(這個值可以是字符串、數字、也可以是另一個數組或對象)

2. BSON

1. BSON是一種類JSON的二進制編碼存儲形式，簡稱Binary JSON
2. BSON和JSON一樣，支持內嵌的文檔對象和數組對象
3. BSON有JSON沒有的一些數據類型，如Date和BinData類型

二、 MongoDB的關鍵特性

1. 高性能

1. MongoDB提供高性能的數據持久化。尤其是支持嵌入式數據模型，可減少數據庫系統上的I/O活動。
2. 索引支持更快的查詢，包括嵌入式文檔和數組的鍵

2. 豐富的查詢語言

1. MongoDB支持豐富的查詢語言：
   普通查詢、條件查詢、limit限制結果集數量、高級查詢
2. 支持讀寫操作、數據聚合、文本搜索和地理空間查詢

3. 高可用性和數據持久化

1. MongoDB的複製集（副本集）提供：
   數據冗餘，自動故障轉移
2. 數據持久化：
   副本集是一組保持相同數據集的MongoDB服務器，提供冗餘增加數據可用性

4. 水平可擴展
   
   
5. MongoDB的缺點

1. 空間的預分配；
2. 字段名所佔用的空間
3. 刪除記錄不能釋放空間

三、 MongoDB的數據邏輯結構

1. 層次關係
   文檔(document)、集合(collection)、數據庫(database)、實例
   

2. 數據庫命名的規則

1. 不能是空字符串
2. 不能含有空格，$，/，\，\0
3. 全部小寫
4. 最多64個字節
5. 不能與系統保留庫同名，如admin，local以及config

四、 MongoDB架構部署
部署模型演化：MongoDB部署可以從簡單逐步演化到非常強大也相當複雜

1. 主從操作日誌oplog

1. MongoDB的Replica Set架構是通過一個日誌oplog來存儲寫操作的
2. 從節點主動從主服務器上獲取oplog。執行進而完成增量式的數據同步
3. 主從集羣可以使用單臺也可以使用多臺，但一般不超過個位數

2. 副本集

1. 副本集是一種進化的主從結構，可以將副本集看做一個整體。
2. 副本集自動會選舉一個活動active節點。這個節點被用來直接訪問。其他副本則成爲從服務器進行數據同步
3. 當活動節點整體失效時，副本集自動選舉一個新的active節點來提供服務。

3. 分片部署集羣
   MongoDB創建一個分片集羣需要三種角色：

1. 分片服務器用於存儲數據的分片，每個分片可以是一個實例或實例的副本集
2. 配置服務器分用於存儲所有分片節點的配置信息、每個數據塊的分片鍵範圍、每個數據塊在分片的分佈情況、該集羣中所有數據庫和集合的分片的配置信息
3. 路由進程是前段路由，客戶端由前段路由進入訪問

4. 副本集與分片集羣結合

1. 分片：
   使用副本集，確保每個數據節點都具有備份、自動容錯轉移和自動恢復能力
2. 配置服務器：使用三個配置服務器，確保元數據的完整性
3. 路由進程：使用三個路由進程，實現負載平衡，提高客戶端接入性能。

五、 MongoDB應用場景

1. 遊戲場景
   使用MongoDB存儲遊戲用戶信息，用戶的裝備、積分等直接以內嵌文檔的形式存儲，方便查詢、更新。
2. 物流場景
   使用MongoDB存儲訂單信息，訂單狀態在運送過程中會不斷更新，以MongoDB內嵌數組的形式來存儲，一次查詢就能將訂單所 有的變更讀取出來。
3. 社交場景
   使用MongoDB存儲存儲用戶信息，以及用戶發表的朋友圈信息， 通過地理位置索引實現附近的人、地點等功能。
4. 物聯網場景
   使用MongoDB存儲所有接入的智能設備信息，以及設備彙報 的日誌信息，並對這些信息進行多維度的分析。
5. 視頻直播 使用MongoDB存儲用戶信息、禮物信息等。