Mongodb數據庫學習

數據庫  MongoDB  （芒果數據庫）

數據存儲階段 

文件管理階段 （.txt  .doc  .xls）
優勢 ： 數據能夠長期保存
        能夠存儲大量的數據
   使用簡單

缺點 ： 數據一致性差
        數據查找修改不方便
   數據冗餘度可能比較大

數據庫管理階段

優勢 ： 數據組織結構化下降了冗餘度
        提升了增刪改查的效率
   容易擴展
   方便程序調用，作自動化處理

缺點 ：須要使用sql 或者 其餘特定的語句，相對比較複雜

幾個概念

數據 ： 可以輸入到計算機中並被識別處理的信息集合

數據結構 ：研究一個數據集合中數據之間關係的

數據庫 ： 按照數據結構，存儲管理數據的倉庫。數據庫是在數據庫           管理系統管理和控制下，在必定介質上的數據集合。

數據庫管理系統 ：管理數據庫的軟件，用於創建和維護數據庫 

數據庫系統 ： 由數據庫和數據庫管理系統，開發工具等組成的集合


關係型數據庫

採用關係模型來組織數據結構的數據庫 （二維表）

Oracle   DB2   SQLServer   MySql   SqLite（Python標準庫支持） 

優勢 ：容易理解，相似咱們常見的表格 
       使用方便，都是使用sql語句，SQL語句很是成熟
       數據一致性高，冗餘度低，完整性好
       技術成熟，可使用外部連接等比較複雜的操做

缺點 ：不能很好的知足高併發需求，每次都須要進行sql語句的解析
       
       針對含量數據的瞬間爆發讀寫性能不足，關係型數據庫內部每步操做都須要加鎖保證操做的原子性

       數據擴展廣泛比非關係型困難
       數據一致性高，有時會浪費大量空間

非關係型數據庫 （NoSql --> Not only  Sql）
優勢 ： 高併發，大數據讀寫能力強
        支持分佈式，容易擴展
   弱化了數據結構，下降了數據的一致性

缺點 ： 通用性差，沒有像sql那樣一致的操做
        操做靈活，容易混亂
   沒有join，有的數據庫事務支持等操做

Nosql的使用狀況：

1. 數據一致性要求低
2. 數據庫併發處理要求高
3. 數據庫設計時對大小的估算不肯定，須要分佈拓展
4. 給定的數據比較容易創建起Nosql的模型

Nosql分類：
1. 鍵值型數據庫 
   Redis   oracle BDB  Tokyo
2. 列存儲數據庫
   HBase
3. 文檔型數據庫 
   MongoDB  CouchDB
4. 圖形數據庫


MongoDB（非關係型 --》文檔型數據庫）
1. 由c++編寫的數據庫管理系統
2. 支持很是豐富的增刪改查數據操做
3. 支持很是豐富的數據類型
4. 使用方便，便於部署，支持分佈，容易拓展
5. 支持衆多的編程語言接口 （python  ruby  c++  c#  PHP）

MongoDB 安裝 

自動安裝 
sudo  apt-get  install  mongodb

默認安裝位置   /var/lib/mongodb
配置文件   /etc/mongodb.conf
命令集    /usr/bin   /usr/local/bin

手動安裝

1.下載MongoDB （開源）
www.mongodb.com  ---》 Download  ---》 community server
選擇合適版本下載  

2. 選擇安裝目錄解壓  （/usr/local   /opt）
tar解壓後獲得mongo文件夾

3. 將文件夾下的命令集目錄 （bin目錄）添加到環境變量
PATH=$PATH:/opt/mongo....../bin
export PATH
將以上兩句寫在 /etc/rc.local  

4.重啓系統

mongodb  命令

設置數據庫存儲位置
mongod  --dbpath    目錄
設置端口號 
mongod  --port   8888
*若是不設置則使用默認端口號  27017

mongo  
進入mongo  shell界面  mongodb的交互界面用來操做數據庫

退出 mongo shell   ：  quit() 

組成結構：  鍵值對 ---》 文檔 ----》集合 ----》 數據庫

----------------------------
ID    |     name    |  age
----------------------------
1     |    Lily     |   17
----------------------------
2     |    Lucy     |   18
----------------------------
{
   "_id":ObjectId("abcd1234afhkasyr"),
   "name":"Lily",
   "age":17
},
{
   "_id":ObjectId("abcd1234afasfsyr"),
   "name":"Lucy",
   "age":18
}

mysql  和 mongodb  概念對比

mysql       mongo        含義

database    database     數據庫

table       collection   表/集合

column      field        字段/域

row         document     記錄/文檔

index       index        索引


建立數據庫

use  databasename

e.g.
建立一個叫 stu 的數據庫
use  stu

* use實際功能是表示選擇使用哪一個數據庫，當這個數據庫不存在時即表示建立該數據庫
* 使用use後數據庫並不會立刻被建立，而是須要插入數據後數據庫纔會建立

查看數據庫
show  dbs   

數據庫名稱規則
1. 原則上是任意知足如下幾條的utf-8字符
2. 不能是空字符，不能含有空格' ' 點'.' '/' '\'  '\0'
3. 習慣上使用英文小寫
4. 長度不超過64字節
5. 不能使用 admin  local   config 這樣的名字

admin ： 存儲用戶
local ： 存儲本地數據
config ： 存儲分片配置信息

db  ： mongo系統全局變量  表明你當前正在使用的數據庫

db  默認爲test  若是插入數據即建立test數據庫

數據庫的備份和恢復

備份   mongodump  -h  dbhost  -d  dbname   -o  dbdir

e.g.   mongodump  -h 127.0.0.1 -d stu -o student
       將本機下 stu 數據庫備份到 當前目錄的student文件夾中
       會在student文件夾中自動生成一個stu文件夾則爲備份文件

恢復  mongorestore  -h  <dbhost>:<port> -d  dbname  <path>

e.g.  mongorestore -h 127.0.0.1:27017 -d test student/stu
      將student文件夾下的備份文件stu恢復到本機的test數據庫

數據庫的監測命令
mongostat 
insert query update delete   ：每秒增查改刪的次數
getmore command  每秒運行命令次數
dirty used flushes  每秒操做磁盤的次數
vsize   res   使用虛擬內存和物理內存

mongotop 
監測每一個數據庫的讀寫時長

ns           total    read    write 
數據集合    總時長    讀時長  寫時長

刪除數據庫

db.dropDatabase()
刪除db所表明的數據庫

集合的建立

db.createCollection(collection_name)

e.g.   db.createCollection("class2")
       在當前數據庫下建立一個名字爲class2的集合

查看數據庫中集合
show tables
show collections

集合的命名規則：
1. 不能爲空字符串，不能有'\0'
2. 不能以 system.開頭   這是系統集合的保留前綴
3. 不能和保留字重複

建立集合2

當向一個集合中插入文檔時，若是該集合不存在則自動建立
db.collectionName.insert()  

e.g.   db.class0.insert({a:1})
      若是class0不存在則會建立class0集合並插入該數據

刪除集合 
db.collectionName.drop()

e.g.   db.class0.drop()   
       刪除class0集合

集合重命名 
db.collectionName.renameCollection('new_name')

e.g.   db.class2.renameCollection('class0')
       將class2重命名爲class0


文檔

mongodb 中文檔的組織形式

鍵值對組成文檔 -----》 相似Python中的字典
bson  -----》  json   -----》 JavaScript

mongodb 中文檔的數據組織形式爲bson格式，相似Python的字典，也是由鍵值對構成

文檔中鍵的命名規則 ：
1. utf-8格式字符串
2. 不用有\0  習慣上不用 . 和 $
3. 以_開頭的多位保留鍵，自定義時通常不以_開頭

注意 ： 文檔鍵值對是有序的
        mongodb中嚴格區分大小寫


值 ： mongodb的支持數據類型

支持的數據類型

類型                值

整型                整數
布爾類型            true  false
浮點型              小數
Arrays              數組類型 [1,2,3]
Timestamp           時間戳
Date                時間日期
Object              內部文檔
Null                空值
Symbol              特殊字符
String              字符串
Binary data         二進制字串
code                代碼 
regex               正則表達式
ObjectId            ObjectId子串
        
ObjectId ： 系統自動爲每一個文檔生成的不重複的主鍵
            鍵名稱：  _id
       值    ：  ObjectId("5b03b823e64cb5d90e9c8f5c")

24位16進制數 
8 文檔建立時間    6機器ID   4進程ID   6計數器

文檔中鍵 -----》 域/字段
文檔 ---------》 記錄

集合中文檔特色：
1. 集合中的文檔域不必定相同   ---》不保證數據一致性
2. 集合中的文檔結構不必定相同

集合設計原則：
1.集合中的文檔儘量描述的數據相似
2.同一類文檔放在相同的集合，不一樣的文檔分集合存放
3.層次的包裹不宜太多

插入文檔
db.collectionName.insert()

e.g.  
db.class0.insert({name:'Lucy',age:16,sex:'w'})

* 看成爲文檔插入時鍵能夠不加引號

查看插入結果   db.class0.find()

插入多條文檔
db.collectionName.insert([{},{},{}])

e.g.  db.class0.insert([{'name':'阿花',age:28},{name:'阿紅',age:26},{name:'阿彪',age:23}])

* _id 爲系統自動添加主鍵，若是本身寫_id域則會使用本身寫的值。可是該值仍不容許重複。

save  插入數據
db.collectionName.save()

e.g.
db.class0.save({_id:2,name:'八戒',age:17,sex:'m'})

* 在不加_id是使用同 insert
* 若是使用save插入的時候加了_id，則若是_id值不存在則正常插入，若是該值存在，則修改原來內容
* save沒法一次插入多個文檔

做業 ：  練習mongodb的數據庫，集合建立刪除
         mongodb 插入練習
    關係型數據庫和非關係數據庫都有什麼特色？
    mongodb的優勢在哪裏？

************************************************************次日

複習 ： 
數據庫建立刪除：  use  數據庫名稱
                  db.dropDatabase()
集合的建立和刪除  db.createCollection('name')
                  db.collectionName.insert()
        db.collectionName.drop()  刪除
      db.collectionName.renameCollection() 重命名

數據庫的備份和恢復 
   mongodump （備份）   mongorestore（恢復）
數據庫的監測
        mongostat   mongotop
數據庫配置 
        mongod  --dbpath  path  --port  8888

數據的插入 ： insert()    save()

=====================================
db.collectionName  集合對象

獲取集合對象 ： db.getCollection('collection_name')

e.g. 
db.getCollection("class0").insert({name:'悟空',age:1700})


查找操做

select  ... from  tableName  where .....

db.collectionName.find()  ---> select * from tableName

find(query,field)
功能 ： 查找全部符合條件的文檔
參數 ： query ： 篩選條件  至關於where字句
        field ： 展現的域  至關於select的展現部分
返回 ： 返回全部查找到的內容

field 參數 ： 選擇要展現的域  傳一組鍵值對

鍵表示域名
值表示是否顯示該域 0 表示不顯示   1 表示顯示

* 若是某個域給定0 則表示不顯示該域，其餘的域均顯示
  若是某個域給定1 則表示顯示該域 ，其餘的域都不顯示
* _id 永遠默認爲顯示，除非設置爲0
* 除_id外其餘域 必須擁有相同的設置，全爲0或者全爲1
* 若是不寫該參數則表示顯示全部域內容

e.g.  db.class0.find({},{_id:0,name:1,age:1})

query ： 以鍵值對的形式給出查找條件

查找年齡 17
e.g.   db.class0.find({age:17},{_id:0})
* 若是不寫第一個參數則表示查找全部內容

findOne()
功能參數和find() 徹底相同，只是只返回第一條查找到的文檔

e.g.   db.class0.findOne({age:17},{_id:0})

query的更多用法

操做符: 使用$符號註明一個特殊字符串，表示必定的含義  
e.g.    $lt  表示 小於

比較操做符
$eq  等於
e.g.  db.class0.find({age:{$eq:17}},{_id:0})
      篩選年齡等於17的
=====》 db.class0.find({age:17},{_id:0})

$lt  小於  < 

e.g.   db.class0.find({age:{$lt:17}},{_id:0})
* mongo中字符串也能夠比較大小

$lte  小於等於   <=

e.g.   db.class0.find({age:{$lte:17}},{_id:0})

$gt   大於  > 
e.g.  db.class0.find({age:{$gt:17}},{_id:0})

$gte   大於等於 >=
e.g.  db.class0.find({age:{$gte:17}},{_id:0})

$ne   不等於   !=
e.g.   db.class0.find({age:{$ne:17}},{_id:0})
* 若是一個文檔沒有這個age域則顯示爲不等於

$in   包含
e.g.  db.class0.find({age:{$in:[16,17,18]}},{_id:0})

$nin  不包含

e.g.  db.class0.find({age:{$nin:[16,17,18]}},{_id:0})


邏輯操做符

$and   邏輯與

年齡小於19 而且 性別爲男
db.class0.find({age:{$lt:19},sex:'m'},{_id:0})
年齡小於19 而且 大於15
db.class0.find({age:{$lt:19,$gt:15}},{_id:0})

e.g.  db.class0.find({$and:[{age:17},{name:'Lei'}]})

$or  邏輯或

e.g.
db.class0.find({$or:[{age:{$lt:22}},{name:'悟空'}]},{_id:0})

db.class0.find({$or:[{age:{$lt:18}},{age:{$gt:30}}]},{_id:0})

$not   邏輯非

e.g.  db.class0.find({age:{$not:{$eq:17}}},{_id:0})

$nor  既不也不   （表示列表集合中的條件都不具有）

db.class0.find({$nor:[{age:{$gt:18}},{sex:'m'}]},{_id:0})

條件混合

（年齡小於20  或者 姓名爲阿紅） 而且  性別爲女的人

db.class0.find({$and:[{$or:[{age:{$lt:20}},{name:'阿紅'}]},{sex:'w'}]},{_id:0})

年齡小於等於17  或者  （姓名大於Tom 而且 年齡大於100）
db.class0.find({$or:[{age:{$lte:17}},{name:{$gt:'Tom'},age:{$gt:100}}]},{_id:0})

數組查找 ：

查看數組中包含某一項的
e.g.   db.class1.find({hobby:'吃'},{_id:0})

$all 
查找一個數組中同時包含多項的文檔

e.g. db.class1.find({hobby:{$all:['拍電影','代言']}},{_id:0})
查找hobby數組中既有拍電影，又有代言的文檔

$size 
查找數組元素個數爲指定個數的文檔
e.g.  db.class1.find({hobby:{$size:3}},{_id:0})
查找hobby數組中包含三項的文檔

數組切片顯示
$slice  
對數組切片顯示

e.g.
db.class1.find({hobby:{$size:3}},{_id:0,hobby:{$slice:2}})
顯示數組的前兩項

e.g.
 db.class1.find({hobby:{$size:3}},{_id:0,hobby:{$slice:[1,2]}})
跳過第一項，顯示後面兩項


其餘查找方法：

$exists
判斷一個域是否存在

e.g.  查找存在sex域的文檔
db.class0.find({sex:{$exists:true}},{_id:0})

e.g.  查找不存在sex域的文檔
db.class0.find({sex:{$exists:false}},{_id:0})

$mod
作除數餘數查找

e.g. 
查找年齡 被2除餘1的文檔 
db.class0.find({age:{$mod:[2,1]}},{_id:0})

$type 
查找指定數據類型的文檔

e.g. 查找hobby中包含數據類型爲 2 的數據的文檔
db.class1.find({hobby:{$type:2}},{_id:0})

數據類型對照：
https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/query/type/


進一步的信息篩選 

distinct() 
功能 ： 查看一個集合中某個域值的覆蓋範圍

e.g.  查看集合中age域的值都有哪些
db.class0.distinct('age')

pretty()
功能 ： 將查詢結果格式化顯示

e.g.    db.class0.find().pretty()

limit(n)
功能: 查詢結果顯示前 n條

e.g. 查詢結果顯示前3個
db.class0.find({},{_id:0}).limit(3)

skip(n)
功能 ： 顯示時跳過前n條

e.g. 顯示時跳過前三條
db.class0.find({},{_id:0}).skip(3)

count()
功能 ：對查找結果計數統計

e.g.  統計sex 爲 m的文檔數量
db.class0.find({sex:'m'},{_id:0}).count()

sort({鍵：1/-1})
功能 ： 對查找結果排序
1 表示按照升序排列， -1 表示按照降序排列

對查找結果按照年齡升序排列
db.class0.find({age:{$exists:true}},{_id:0}).sort({age:1})

複合排序 ： 當第一排序項相同的時候，按照第二排序項排序

db.class0.find({age:{$exists:true}},{_id:0}).sort({age:1,name:-1})

函數的連續使用
獲取集合中年齡最小的三個文檔
db.class0.find({},{_id:0}).sort({age:1}).limit(3)


刪除文檔
delete from tableName where ....

db.collectionName.remove(query,justOne)
功能 ： 刪除指定的文檔
參數 ：  query ： 篩選要刪除的文檔， 相似where子句
                  用法同 查找操做
    justOne ：布爾值   默認 false 表示刪除全部篩選數據
            若是賦值爲true 則表示只刪除第一條複合的文檔

e.g.  
db.class0.remove({$or:[{age:{$exists:false}},{age:{$gt:100}}]})

刪除第一個複合條件的文檔
db.class0.remove({sex:{$exists:false}},true)

刪除集合中全部文檔
db.collectionName.remove({})


練習：
1. 建立一個數據庫 名字grade 
use grade

2. 數據庫中建立一個集合名字 class
3. 集合中插入若干數據 文檔格式以下
｛name:'zhang',age；10,sex:'m',hobby:['a','b','c']｝
hobby: draw  sing  dance  basketball football  pingpong
       computer 

db.class.insert([
{name:"zhang",age:10,sex:'m',hobby:['a','b','c']},
.....
])

4. 查找練習
查看班級全部人信息
find()

查看班級中年齡爲8歲的學生信息
find({age:8})

查看年齡大於10歲的學生信息
find({age:{$gt:10}})

查看年齡在 4---8歲之間的學生信息 
find({age:{$gte:4,$lte:8}})

找到年齡爲6歲且爲男生的學生
find({age:6,sex:'m'})

找到年齡小於7歲或者大於10歲的學生
find({$or:[age:{$lt:7},age:{$gt:10}]})

找到年齡是8歲或者11歲的學生
find({age:{$in:[8,11]}})

找到興趣愛好有兩項的學生
find({hobby:{$size:2}})

找到興趣愛好有draw的學生
find({hobby:"draw"})

找到既喜歡畫畫又喜歡跳舞的學生
find({hobby:{$all:["draw","dance"]}})

統計愛好有三項的學生人數
find({hobby:{$size:3}}).count()

找出本班年齡第二大的學生
find().sort({age:-1}).skip(1).limit(1)

查看學生的興趣範圍
db.class.distinct('hobby')

將學生按年齡排序找到年齡最大的三個
find().sort({age:-1}).limit(3)

刪除全部 年級大於12或者小於4歲的學生
remove({$or:[{age:{$gt:12}},{age:{$lt:4}}]})

做業 ： 複習 數據的查找 和刪除操做
        mongo練習
*********************************************************
第三天

查找  find（query，field） 
      findOne（）

操做符 :  比較  $lt  $lte  $gt  $gte  $eq  $ne  $in  $nin
          邏輯  $and  $or  $not  $nor
     數組  $all  $size  
     其餘  $exists   $type  $mod 
查找函數 ： limit()  skip()  sort()  count()   pretty()

其餘函數  distinct()  getCollection()


刪除   remove(query,justOne)

=======================================
修改數據
update tableName set ... where .....

db.collectionName.update(query,update,upsert,multi)
功能 ： 修改一個文檔
參數 ： query :  刪選要修改的文檔 至關於where子句  
                 用法同查找
   update ： 將數據更新爲何內容  至關於set操做 
             須要使用修改器操做符
   upsert ： bool值 默認爲false  表示若是query的文檔不           存在則沒法修改
             若是設置爲true  表示若是query的文檔不存在則根據query和update參數插入新的文檔
   multi  ： bool值 默認爲false 若是有多條符合篩選條件           的文檔則只修改第一條
             若是設置爲true 則修改全部符合條件的文檔

e.g.  將阿紅年齡改成24  
db.class0.update({name:'阿紅'},{$set:{age:24}})

e.g.  若是篩選數據不存在則插入一個新的文檔
db.class0.update({name:'阿花'},{$set:{age:18,sex:'w'}},true)

e.g.  能夠同時修改多條匹配到的文檔
db.class0.update({sex:'w'},{$set:{age:20}},false,true)


修改器操做符

$set 
修改一個域的值
增長一個域
e.g.   db.class0.update({name:'阿紅'},{$set:{sex:'w'}})

$unset 
刪除一個域

e.g.  刪除文檔的sex和age域 （後面數字習慣寫1，0 都表示刪除）
db.class0.update({name:'八戒'},{$unset:{sex:0,age:0}})

$rename
修改一個域的名稱

e.g.  修改全部的sex域爲gender
db.class0.update({},{$rename:{sex:'gender'}},false,true)

$setOnInsert
若是update操做插入新的文檔，則補充插入內容

e.g. 若是插入數據則同時插入sex和tel域內容
db.class0.update({name:'阿華'},{$set:{age:21},$setOnInsert:{sex:'m',tel:'123456'}},true)

$inc
加減修改器

e.g.  年齡減2
db.class0.update({age:{$lt:18}},{$inc:{age:-2}},false,true)
* $inc  可加正數 負數 小數均可以

$mul  
乘法修改器
e.g. 
db.class0.update({name:'阿華'},{$mul:{age:-0.5}})
* $mul  可乘以正數 負數 小數均可以

$min  
設定最小值 ： 若是篩選的文檔指定的域值小於min值則不修改，若是大於min值則改成min值

e.g. 
db.class0.update({},{$min:{age:19}},false,true)

$max 
設置最大值 ： 若是篩選的文檔指定至於大於max值則不變，若是小於max值則修改成max值

e.g.
db.class0.update({},{$max:{age:20}},false,true)


數組修改器
$push  向數組中添加一項

e.g.
db.class1.update({name:"Abby"},{$push:{score:30}})

$pushAll  向數組中添加多項

e.g.
db.class1.update({name:"Jame"},{$pushAll:{score:[10,20]}})

$each  逐個操做

e.g.  利用each添加多項
db.class1.update({name:"Lily"},{$push:{score:{$each:[10,5]}}})

$position
選擇數據位置進行操做   必須和each合用
e.g.

db.class1.update({name:"Lucy"},{$push:{score:{$each:[10,10],$position:1}}})

$sort
對數組進行排序  必須和each合用

e.g. 
db.class1.update({name:"Lily"},{$push:{score:{$each:[],$sort:1}}})

$pull  從數組中刪除一個元素

e.g.
db.class1.update({name:'Lucy'},{$pull:{score:10}})

$pullAll  從數組中刪除多個元素

e.g. 
db.class1.update({name:'Jame'},{$pullAll:{score:[10,20]}})

$pop  彈出數組中的一項

e.g. 
 db.class1.update({name:'Lily'},{$pop:{score:-1}})
* -1表示彈出數組中的第一項  1 表示彈出最後一項

$addToSet 向數組中插入一個元素，可是該元素不能和其餘元素重複

e.g.  若是已經存在66則沒法插入，若是不存在則插入66
db.class1.update({name:'Lily'},{$addToSet:{score:66}})

數據類型補充

時間類型   
mongo中存儲時間的格式 ：ISODate

方法1   自動生成當前時間
db.class2.insert({title:'Python入門',date:new Date()})

方法2   生成當前時間
db.class2.insert({title:'Python精通',date:ISODate()})

方法3   將生成時間變爲字符串存儲
db.class2.insert({title:'Python AI',date:Date()})

指定時間的轉換
ISOData() 
功能 ： 生成mongo時間類型
參數 ： 若是不加參數則生成當前時間
        參數格式   "2018-11-11 11:11:11"
              "20180101 11:11:11"
         "20181102"

e.g.
db.class2.insert({title:'Python 爬蟲',date:ISODate("20180101 11:11:11")})

時間戳獲取

e.g. 
db.class2.insert({title:'PythonWeb',date:ISODate().valueOf()})


null

1. 若是某個域存在卻沒有值能夠設置爲null
e.g.  db.class2.insert({title:'Python 祕籍',price:null})

2.表示某個域不存在能夠經過null進行匹配
e.g.  db.class2.find({date:null},{_id:0})
能夠查找到date不存在的文檔

Object類型 （值是一個文檔）

*當使用外層文檔引用內部文檔的時候能夠用用 . 的方法引用
 在使用時須要加上引號
e.g. 
db.class2.find({'publication.publisher':'人民教育'},{_id:0})

e.g.
db.class2.update({title:'Python數據'},{$set:{'publication.price':58.8}})


數組的下標引用

使用一個數組時，可使用 .序列下標 的方式使用數組具體的某一項。一樣須要用引號

e.g.  db.class1.update({name:'Lily'},{$set:{'score.0':60}})
e.g.  db.class1.find({'score.0':{$gt:90}})

文檔查找結果的有序性

能夠經過[]取查找結果序列的某一項
db.class1.find({},{_id:0})[1]

練習 ： 
使用以前的grade數據庫
1. 將小紅的年齡變爲8歲 興趣愛好變爲 跳舞 畫畫
{$set:{age:8,hobby:['dance','draw']}}
2. 追加小明興趣愛好  唱歌
{$push:{hobby:'sing'}}
3. 小王興趣愛好增長  吹牛 打籃球
{$pushAll:{hobby:['吹牛','basketball']}}
4. 小李增長愛好，跑步和唱歌，可是不要和之前的重複
{$addToSet:{hobby:{$each:['running','sing']}}}
5. 該班全部同窗年齡加1
update({},{$inc:{age:1}},false,true)
6. 刪除小明的sex屬性
{$unset:{sex:0}}
7. 刪除小李興趣中的第一項
{$pop:{hobby:-1}}
8. 將小紅興趣中的畫畫愛好刪除
{$pull:{hobby:'draw'}}


索引

指的是創建指定鍵值及所在文檔中存儲位置的對照清單。使用索引能夠方便咱們進行快速查找，減小遍歷次數，提升查找效率

mongo中如何建立索引

ensureIndex()
功能 ： 建立索引
參數 ： 索引類別，索引選項

e.g.
db.class0.ensureIndex({'name':1})

* 1表示爲該域建立正向索引，-1 表示逆向索引
* _id 域會自動建立索引

查看一個集合中的索引
db.class0.getIndexes()

刪除索引
dropIndex()
功能 ： 刪除索引
參數 ： 刪除索引的名稱

e.g. 能夠經過索引名稱或者索引鍵值對刪除
db.class0.dropIndex('name_1')
db.class0.dropIndex({name:1})

dropIndexes()
功能 ： 刪除全部索引

e.g.   db.class0.dropIndexes()

索引類型 

複合索引 

根據多個域建立一個索引
db.class0.ensureIndex({name:1,age:-1})

數組索引
若是對某個數組域建立索引，那麼表示對數組中的每一個值均建立了索引，經過數組中單個值查詢，也是索引查詢
db.class1.ensureIndex({'score':1})

子文檔索引 
若是對一個域建立索引，值是一個文檔則子文檔也會同時造成索引

若是對子文檔某一個域進行索引建立，則只有經過子文檔中的該域查找時爲索引查找

e.g. 
db.class2.ensureIndex({'publication.pulisher':1})


覆蓋索引
查找時只獲取索引項的內容，而沒必要去獲取原數據中的其餘內容，這樣就不去鏈接原來的數據直接返回便可

e.g.   name爲索引項，顯示也只要name域
db.class0.find({name:'Lily'},{_id:0,name:1})

惟一索引 

建立索引時但願索引域的值均不相同，也能夠據此限制一個域的值

e.g. 
db.class0.ensureIndex({name:1},{'unique':true})

*當對某個域建立了惟一索引後，即不容許在插入相同的值的文檔

稀疏索引（間隙索引）
只針對有指定域的文檔建立索引表，沒有該域的文檔，不會插入到索引表中

e.g.
db.class2.ensureIndex({'date':1},{sparse:true})

索引約束 ： 
1.影響數據的插入，刪除，修改操做。當數據發生改變時，索引表必須同步更新
2.索引也是須要佔用必定的空間資源

綜上 ： 當數據庫大量的操做是插入，修改，刪除操做，而非查詢操做時，不適合建立索引。數據量比較小時，考慮到空間成本也不適合建立索引。即便適合建立索引的狀況，也不是索引越多越好。


聚合

多數據文檔進行整理統計 

db.collectionName.aggregate()
功能 ： 聚合函數，配合聚合條件進行數據整理統計
參數 ： 聚合條件  

聚合操做符

$group  分組  和分組操做符配合使用肯定按什麼分組
++++++++++++++++++++++++++++++++++
分組操做符 （和$group配合）

$sum 求和

統計每組個數
db.class0.aggregate({$group:{_id:'$gender',num:{$sum:1}}})
          聚合       分組    按gender分組  統計結果名

統計每組年齡和
db.class0.aggregate({$group:{_id:'$gender',num:{$sum:'$age'}}})

$avg  求平均數

求平均年齡
db.class0.aggregate({$group:{_id:'$gender',num:{$avg:'$age'}}})

$min  求最小值

求每組姓名的最小值
db.class0.aggregate({$group:{_id:'$gender',name:{$min:'$name'}}})

$max
求每組姓名的最大值
db.class0.aggregate({$group:{_id:'$gender',name:{$max:'$name'}}})

$first 
返回每組第一個文檔指定域值
db.class0.aggregate({$group:{_id:'$gender',name:{$first:'$name'}}})

$last
返回每組最後一個文檔指定域值
db.class0.aggregate({$group:{_id:'$gender',name:{$last:'$name'}}})
+++++++++++++++++++++++++++++++++++

$project 
用於修飾文檔的顯示結構

e.g.
db.class0.aggregate({$project:{_id:0,name:1,age:1}})
e.g.
db.class0.aggregate({$project:{_id:0,Name:'$name',Age:'$age'}})

$match  過濾數據
操做符的值同find的query
db.class0.aggregate({$match:{name:{$gt:'Tom'}}})

$skip 跳過前幾條文檔
db.class0.aggregate({$skip:2})

$limit  顯示幾條文檔
db.class0.aggregate({$limit:2})

$sort  排序
 db.class0.aggregate({$sort:{name:1}})

聚合管道
將前一個聚合操做的結果給下一個聚合操做繼續執行
db.collectionName.aggregate([聚合1,聚合2,.....])

e.g.   match---> project ---> sort
 db.class0.aggregate([{$match:{name:{$gt:'Tom'}}},{$project:{_id:0,name:1,age:1}},{$sort:{name:-1}}])

e.g.  group ---> match
db.class0.aggregate([{$group:{_id:'$gender',num:{$sum:1}}},{$match:{$nor:[{_id:'m'},{_id:'w'}]}}])


做業練習 :
使用以前的grade數據庫
增長分數域 score:{'chinese':88,'english':78,'math':98}
1. 按照性別分組統計每組人數
aggregate({$group:{_id:'$sex',num:{$sum:1}}})

2. 按照姓名分組，過濾出有重名的同窗
aggregate([{$group:{_id:'$name',num:{$sum:1}}},{$match:{num:{$gt:1}}}])

3. 統計每名男生的語文成績
aggregate([{$match:{sex:'m'}},{$project:{_id:0,name:1,'score.chinese':1}}])

4. 將女生按照英語分數降序排列
aggregate([{$match:{sex:'w'}},{$sort:{'score.english':-1}}])
******************************************************
第四天

修改
update(query,update,upsert,multi)

修改器 ： $set  $unset  $rename  $setOnInsert  $inc  $mul
          $min  $max 
     $push  $pushAll $each  $pull  $pullAll  $position
     $pop  $addToSet $sort 

數據類型  Date()   ISODate()  valueOf()
          null 的使用
Object ：經過 . 取內部文檔
         經過 . 取數組索引

索引建立  ensureIndex()
聚合操做  aggregate()
聚合操做符  $group  $match  $project  $limit  $skip  $sort
========================================================

固定集合

mongo中能夠建立大小固定的集合，稱之爲固定集合，固定集合的性能出色，適用於不少場景
好比 ： 日誌處理，  臨時緩存

特色 ： 插入速度快
        順序查詢速度快
   可以淘汰早期數據
   能夠控制集合空間

建立：
db.createCollection(collectionName,{capped:true,size:10000,max:1000})

size :設置固定集合的大小  kb
max ： 最多能容納多少文檔

e.g. 
建立一個最多包含三條文檔的集合
db.createCollection('log',{capped:true,size:10,max:3})


文件存儲

數據庫存儲文件的方式 
1. 在數據庫中以字符串的方式存儲文件在本地的路徑

優勢 ： 節省數據庫空間 
缺點 ： 當數據庫或者文件位置發生變化即須要相應修改數據庫內容

2. 將文件已二進制數據的方式存放在數據庫裏

優勢：文件存入數據庫，數據庫在，文件即不會丟失
缺點： 當文件較大時，數據庫空間佔用大，提取困難

mongo中  使用GridFS方法 大文件存儲

GridFS : 是mongodb中大文件存儲的一種方案，mongo中認爲大於           16M的文件爲大文件

方案解釋：
在mongodb數據庫中 建立兩個集合 共同完成對文件的存儲
fs.files : 存儲文件的相關信息，好比：文件名   文件類型
fs.chunks : 實際存儲文件內容，以二進制方式分塊存儲。將大文件分爲多個小塊，每塊佔一個空間


mongofiles -d  dbname   put   file
               數據庫         要存儲的文件
*若是數據庫不存在則自動建立

fs.files
{ "_id" : ObjectId("5b0770c169d72e1e3a6eebda"), "chunkSize" : 261120, "uploadDate" : ISODate("2018-05-25T02:11:13.986Z"), "length" : 8313457, "md5" : "4b39deb86dcb6ece44ef52a69dcd6e1a", "filename" : "xly.zip" }

fs.chunks
{ "_id" : ObjectId("5b0770c169d72e1e3a6eebee"), "files_id" : ObjectId("5b0770c169d72e1e3a6eebda"), "n" : 19, "data" : BinData(0,"wGTrj3......)}


獲取數據庫中文件
mongofiles -d grid get xly.zip

優缺點 ： 
優勢 ： 存儲方便，方便數據庫移植，對文件個數沒有太多限制
缺點 ： 讀寫效率低


遊標

爲何使用遊標
1. 防止網絡擁塞，形成數據傳輸慢
2. 提升用戶解析體驗，能夠後端解析

var cursor = db.class0.find()  建立遊標
cursor.hasNext()  查看是否有下一個數據
cursor.next()  獲取下一個數據

經過Python 操做mongodb數據庫

Python ---》 mongodb編程接口  pymongo

安裝
sudo  pip3  install  pymongo

操做步驟
1. 建立mongo數據庫的連接對象
conn = MongoClient('localhost',27017)
2. 生成數據庫對象
db = conn.stu
3. 生成集合對象
my_set = db.class0
4. 增刪改差索引聚合操做


插入數據    insert()   insert_many()    insert_one()
            save()

刪除數據   
remove({},multi = True)
multi  默認爲True 表示刪除全部符合條件的數據
       設置爲False 表示只刪除一條

數據查找
find() 
功能 ： 查找數據庫內容
參數 ： 同 mongo  shell   find()
返回值 ： 返回一個遊標 ---》 迭代器

cursor  可迭代對象屬性函數

next() 
count()
limit()
skip()

sort()
mongoshell --->  sort({'name':1})
pymongo  --->  sort([('name',1)])
* 進行排序時遊標要確保沒有被訪問過

find_one()
返回值是一個字典

修改操做  

update() 
參數和mongoshell 中 update相同

update_many() ：匹配到多個文檔時所有修改

update_one() ： 只修改匹配到的第一條文檔

* 變成中mongo的數據類型null 能夠用Python中的 None替代

索引
建立索引
ensure_index()
create_index()
create_indexes() 建立多個索引

查看集合中的索引
list_indexes()

刪除索引
drop_index()  刪除某一個索引
drop_indexes() 刪除全部索引

聚合操做
aggregate([])
參數 ： 與mongoshell中聚合參數寫法一致
返回值 ： 迭代器 同find的返回值