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MongoDB

Dachao2024年3月19日大约 11 分钟

一、简介

1. Mongodb 是什么

MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库，官方地址 https://www.mongodb.com/

2. 数据库是什么

数据库（DataBase）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的 应用程序

3. 数据库的作用

数据库的主要作用就是 管理数据，对数据进行 增（c）、删（d）、改（u）、查（r）

4. 数据库管理数据的特点

相比于纯文件管理数据，数据库管理数据有如下特点：

  1. 速度更快
  2. 扩展性更强
  3. 安全性更强

5. 为什么选择 Mongodb

操作语法与 JavaScript 类似，容易上手，学习成本低

二、核心概念

Mongodb 中有三个重要概念需要掌握

  • 数据库（database） 数据库是一个数据仓库，数据库服务下可以创建很多数据库，数据库中可以存放很多集合

  • 集合（collection） 集合类似于 JS 中的数组，在集合中可以存放很多文档

  • 文档（document） 文档是数据库中的最小单位，类似于 JS 中的对象

09_mongodb

JSON 文件示例：

{
	"accounts": [
  	{
		"id": "3-YLju5f3",
  		"title": "买电脑",
  		"time": "2023-02-08",
  		"type": "-1",
  		"account": "5500",
  		"remarks": "为了上网课"
  	},
  	{
  		"id": "3-YLju5f4",
  		"title": "请女朋友吃饭",
  		"time": "2023-02-08",
  		"type": "-1",
          "account": "214",
          "remarks": "情人节聚餐"
	},
	{
          "id": "mRQiD4s3K",
          "title": "发工资",
          "time": "2023-02-19",
          "type": "1",
          "account": "4396",
          "remarks": "终于发工资啦!~~"
     }
  ],
    "users":[
  	{
  		"id": 1,
  		"name": "zhangsan",
        "age": 18
  	},
  	{
  		"id": 2,
  		"name": "lisi",
  		"age": 20
  	},
  	{
  		"id": 3,
  		"name": "wangwu",
  		"age": 22
  	}
  ]
}

大家可以通过 JSON 文件来理解 Mongodb 中的概念

  • 一个 JSON 文件 好比是一个 数据库，一个 Mongodb 服务下可以有 N 个数据库

  • JSON 文件中的 一级属性的数组值 好比是 集合

  • 数组中的对象好比是 文档

  • 对象中的属性有时也称之为 字段

SQL术语/概念MongoDB术语/概念解释/说明
databasedatabase数据库
tablecollection数据库表/集合
rowdocument数据记录行/文档
columnfield数据字段/域
indexindex索引
table joins表连接,MongoDB不支持
primary keyprimary key主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

一般情况下

  • 一个项目使用一个数据库
  • 一个集合会存储同一种类型的数据

1. 下载安装与启动

下载地址： https://www.mongodb.com/try/download/community

建议选择 zip 类型， 通用性更强

  • 使用msi类型安装时会安装MongoDB的二进制文件和默认的配置文件，同时可以选择将mongodb添加到系统服务中实现开机自动启动。

配置步骤如下:

1> 将压缩包移动到 `C:\Program Files` 下，然后解压

2> 创建 `C:\data\db` 目录，mongodb 会将数据默认保存在这个文件夹

3> 以 mongodb 中 bin 目录作为工作目录，启动命令行

4> 运行命令 `mongod`
09_mongodb
09_mongodb

看到最后的 waiting for connections 则表明服务 已经启动成功

然后可以使用 mongo 命令连接本机的 mongodb 服务

09_mongodb
09_mongodb

注意：

  • 为了方便后续方便使用 mongod 命令，可以将 bin 目录配置到环境变量 Path 中
  • 千万不要选中服务端窗口的内容，选中会停止服务，可以 敲回车 取消选中

2. 命令行交互

命令行交互一般是学习数据库的第一步，不过这些命令在后续用的比较少，所以大家了解即可

3. 数据库命令

  1. 显示所有的数据库

    show dbs  
show databases

  2. 切换到指定的数据库，如果数据库不存在会自动创建数据库

    use 数据库名

  3. 查看当前操作的数据库

    db

  4. 删除当前数据库

    use 库名
db.dropDatabase()

4. 集合命令

  1. 创建集合

    db.createCollection('集合名称')

  2. 显示当前数据库中的所有集合

    show collections

  3. 删除某个集合

    db.集合名.drop()

  4. 重命名集合

    db.集合名.renameCollection('newName')

5. 文档命令

  1. 插入文档

    db.集合名.insert(文档对象);

  2. 查询文档

    db.集合名.find(查询条件)

    _id 是 mongodb 自动生成的唯一编号，用来唯一标识文档

  3. 更新文档

    db.集合名.update(查询条件,新的文档)
db.集合名.update({name:'张三'},{$set:{age:19}})

  4. 删除文档

    db.集合名.remove(查询条件)

6. 命令汇总

数据库

集合

2
2

文档

3
3
4
4
5
5
6
6

7. 应用场景

新增

  • 用户注册
  • 发布视频
  • 发布商品
  • 发朋友圈
  • 发评论
  • 发微博
  • 发弹幕
  • .......

删除

  • 删除评论

  • 删除商品

  • 删除文章

  • 删除视频

  • 删除微博

  • ......

更新

  • 更新个人信息
  • 修改商品价格
  • 修改文章内容
  • ......

查询

  • 商品列表
  • 视频列表
  • 朋友圈列表
  • 微博列表
  • 搜索功能
  • ......

三、Mongoose

1. 介绍

官网 http://www.mongoosejs.net/

  • Mongoose是一个让我们可以通过Node来操作MongoDB的模块。
  • Mongoose是一个对象文档模型(ODM)库,它对Node原生的MongoDB模块进行了进一步的优化封装，并提供了更多的功能。在大多数情况下，它被用来把结构化的模式应用到一个MongoDB集合，并提供了验证和类型转换等功能
  • mongoose中的对象：
    • Schema 模式对象（Schema对象定义约束了数据库中的文档结构）
    • Model 模型对象（Model对象作为集合中的所有文档的表示，相当于MongoDB数据库中的集合collection）
    • Document 文档对象（Document表示集合中的具体文档，相当于集合中的一个具体的文档）

2. 安装

npm i mongoose

3. 使用流程

 //1. 导入 mongoose
 const mongoose = require('mongoose');

 //2. 连接数据库
 //当连接的数据库不存在，插入文档时会自动创建此数据库，如果端口号是默认端口号(27017)则可以省略不写
 mongoose.connect('mongodb://127.0.0.1:27017/bilibili');
 //                                          数据库名称

 //3. 设置连接回调
 //连接成功   once 一次   事件回调函数只执行一次
mongoose.connection.once('open', () => {
	console.log('连接成功');
 	//4. 创建文档结构对象
    // 设置集合中文档的属性以及属性值的类型
 	let BookSchema = new mongoose.Schema({
 		title: String,
 		author: String,
 		price: Number
 	});
     
 	//5. 创建文档模型对象  对文档操作的封装对象  mongoose会使用集合名称的复数，创建集合
 	let BookModel = mongoose.model('book', BookSchema);
	
     //6. 插入文档
 	BookModel.create({
 		title: '西游记',
 		author: '吴承恩',
		price: 19.9
 	}, (err, data) => {
        // 判断是否有错误
 		if (err) throw err;
        //输出 data 对象  如果没有出错，则输出插入后的文档对象
 		console.log(data);
 		//7. 断开连接  关闭数据链接 (项目运行过程中，不会添加该代码)
 		mongoose.disconnect();
 	});
});

//连接出错
mongoose.connection.once('error', () => {
	console.log('连接出错~~');
})

//连接关闭
mongoose.connection.once('close', () => {
	console.log('连接关闭');
})

MongoDB数据库，一般情况下，只需要连接一次，连接一次后，除非项目停止服务器关闭，否则连接一般不会断开

4. 字段类型

文档结构可选的常用字段类型列表

类型描述
String字符串
Number数字
Boolean布尔值
Array数组，也可以使用 [] 来标识
Date日期
BufferBuffer 对象
Mixed任意类型，需要使用 mongoose.Schema.Types.Mixed 指定
ObjectId对象 ID，需要使用 mongoose.Schema.Types.ObjectId 指定
Decimal128高精度数字，需要使用 mongoose.Schema.Types.Decimal128 指定

5. 字段值验证

Mongoose 有一些内建验证器，可以对字段值进行验证，在定义Schema时使用。

必填项

title: {
	type: String,
 	required: true // 设置必填项
},

默认值

author: {
 	type: String,
 	default: '匿名' //默认值
},

枚举值

gender: {
	type: String,
	enum: ['男','女'] //设置的值必须是数组中的
},

唯一值

username: {
	type: String,
 	unique: true
},

自定义匹配

name:{
    type:String,
    validate:nameLength
},
function nameLength(){}
  • validate实际上是一个函数，函数的参数代表当前字段，返回true表示通过验证，返回false表示未通过验证

unique 需要 重建集合 才能有效果

永远不要相信用户的输入

6. CURD

数据库的基本操作包括四个，增加（create），删除（delete），修改（update），查（read）

增加

插入一条

SongModel.create({
	title:'给我一首歌的时间',
 	author: 'Jay'
}, function(err, data){
	//错误
	console.log(err);
	//插入后的数据对象
	console.log(data);
});

批量插入

//1.引入mongoose
const mongoose = require('mongoose');

//2.连接mongodb数据库
mongoose.connect('mongodb://127.0.0.1:27017/project');

//3.设置连接的回调
mongoose.connection.on('open',()=>{
	//4.声明文档结构
	const PhoneSchema = new mongoose.Schema({
		brand:String,
		color:String,
		price:Number,
 		tags:Array
	})
 	//6.创建模型对象
 	const PhoneModel = mongoose.model('phone',PhoneSchema);
 	PhoneModel.insertMany([
 		{
 			brand:'华为',
 			color:'灰色',
 			price:2399,
 			tags:['电量大','屏幕大','信号好']
 		},
 		{
 			brand:'小米',
 			color:'白色',
 			price:2099,
 			tags:['电量大','屏幕大','信号好']
         }
	],(err,data)=>{
		if(err) throw err;
         console.log('写入成功');
         mongoose.connection.close();
	})
})

删除

删除一条数据

SongModel.deleteOne({_id:'5dd65f32be6401035cb5b1ed'}, function(err){
 	if(err) throw err;
 	console.log('删除成功');
	mongoose.connection.close();
});

批量删除

SongModel.deleteMany({author:'Jay'}, function(err){
 	if(err) throw err;
 	console.log('删除成功');
	mongoose.connection.close();
});

更新

更新一条数据

//{author: 'JJ Lin'}, {$set:{author: '林俊杰'}}命令行中需要加$set
SongModel.updateOne({author: 'JJ Lin'}, {author: '林俊杰'}, function (err) {
	if(err) throw err;
	mongoose.connection.close();
});

批量更新数据

SongModel.updateMany({author: 'Leehom Wang'}, {author: '王力宏'}, function (err) {
	if(err) throw err;
	mongoose.connection.close();
});

查询

查询一条数据

SongModel.findOne({author: '王力宏'}, function(err, data){
	if(err) throw err;
	console.log(data);
	mongoose.connection.close();
});
//根据 id 查询数据
SongModel.findById('5dd662b5381fc316b44ce167',function(err, data){
	if(err) throw err;
	console.log(data);
	mongoose.connection.close();
});

批量查询数据

//不加条件查询
SongModel.find(function(err, data){
	if(err) throw err;
	console.log(data);
	mongoose.connection.close();
});
//加条件查询
SongModel.find({author: '王力宏'}, function(err, data){
	if(err) throw err;
	console.log(data);
	mongoose.connection.close();
});

7. 条件控制

运算符

在 mongodb 不能 > < >= <= !== 等运算符，需要使用替代符号

  • >使用 $gt
  • < 使用 $lt
  • = 使用 $gte
  • <= 使用 $lte
  • !== 使用 $ne
db.students.find({id:{$gt:3}}); id号比3大的所有的记录

// 价格小于 20 的图书
BookModel.find({ price: { $lt: 20 } }, (err, data) => {
	if (err) {
		console.log('读取失败~~~')
		return
    }
    console.log(data)
})

逻辑运算

$or 逻辑或的情况

db.students.find({$or:[{age:18},{age:24}]});

// 曹雪芹 或者 余华的书
BookModel.find({ $or: [{ author: '曹雪芹' }, { author: '余华' }] }, (err, data)=>{
    if (err) {
      console.log('读取失败~~~')
      return
    }
    console.log(data)
})

$and 逻辑与的情况

db.students.find({$and: [{age: {$lt:20}}, {age: {$gt: 15}}]});

// 价格大于 30 且 小于 70
BookModel.find({ $and: [{ price: { $gt: 30 } }, { price: { $lt: 70 } }] }, (err, data) => {
    if (err) {
      console.log('读取失败~~~')
      return
    }
    console.log(data)
})

正则匹配

条件中可以直接使用 JS 的正则语法，通过正则可以进行模糊查询

db.students.find({name:/imissyou/});

正则表达式，搜索书籍名称中带有 '三' 的图书
BookModel.find({ name: /三/ }, (err, data) => {
	if (err) {
		console.log('读取失败~~~')
      	return
	}
   console.log(data)
})

BookModel.find({ name: new RegExp('三') }, (err, data) => {
 	if (err) {
      	console.log('读取失败~~~')
      	return
    }
    console.log(data)
})

8. 个性化读取

字段筛选

//0:不要的字段
//1:要的字段
SongModel.find().select({_id:0,title:1}).exec(function(err,data){
	if(err) throw err;
	console.log(data);
	mongoose.connection.close();
});

回调不可省略，但是可以使用exec() 简写

SongModel.find().select({_id:0,title:1}).exec()

数据排序

// sort 排序
// 1:升序
// -1:倒序
SongModel.find().sort({hot:1}).exec(function(err,data){
	if(err) throw err;
	console.log(data);
	mongoose.connection.close();
});

数据截取

//skip 跳过   limit 限定
SongModel.find().skip(10).limit(10).exec(function(err,data){
	if(err) throw err;
	console.log(data);
	mongoose.connection.close();
});

9. 模块化

将现有的代码进行合理的拆分

02_mongoose模块化
 ├── config
 │   └── config.js
 ├── db
 │   └── db.js
 ├── models
 │   ├── BookModel.js
 │   └── MovieModel.js
 ├── index.js
 └── test.js

其中config保存数据库连接时的相关配置。

//配置文件
module.exports = {
  DBHOST: '127.0.0.1',
  DBPORT: 27017,
  DBNAME: 'bilibili',
  USER: '',
  PASSWORD: ''
}

db则用来保存数据库连接时的通用代码，这样我们以后只需要写成功或失败连接后的回调逻辑即可。

/**
 * 
 * @param {*} success 数据库连接成功的回调
 * @param {*} error 数据库连接失败的回调
 */
module.exports = function (success, error) {
  //判断 error 为其设置默认值
  if(typeof error !== 'function'){
    error = () => {
      console.log('连接失败~~~');
    }
  }
  //1. 安装 mongoose
  //2. 导入 mongoose
  const mongoose = require('mongoose');
  //导入 配置文件
  const {DBHOST, DBPORT, DBNAME} = require('../config/config.js');

  //设置 strictQuery 为 true
  mongoose.set('strictQuery', true);

  //3. 连接 mongodb 服务                        数据库的名称
  mongoose.connect(`mongodb://${DBHOST}:${DBPORT}/${DBNAME}`);

  //4. 设置回调
  // 设置连接成功的回调
  mongoose.connection.once('open', () => {
    success();
  });

  // 设置连接错误的回调
  mongoose.connection.on('error', () => {
    error();
  });

  //设置连接关闭的回调
  mongoose.connection.on('close', () => {
    console.log('连接关闭');
  });
}

models中用来保存集合的Schema配置

const mongoose = require('mongoose');

//设置集合中文档的属性以及属性值的类型
let BookSchema = new mongoose.Schema({
  name: String,
  author: String,
  price: Number
});

//创建模型对象  对文档操作的封装对象
let BookModel = mongoose.model('books', BookSchema);

//暴露模型对象
module.exports = BookModel;

index.js（主要书写）

//导入 mongoose
const mongoose = require('mongoose');
//导入 db 文件
const db = require('./db/db');
//导入 BookModel
const BookModel = require('./models/BookModel');

// 调用函数
db(() => {
  //7. 新增
  BookModel.create({
    name: '西游记',
    author: '吴承恩',
    price: 19.9
  }, (err, data) => {
    //判断是否有错误
    if(err) {
      console.log(err);
      return;
    }
    //如果没有出错, 则输出插入后的文档对象
    console.log(data);
  });
}, () => {
  console.log('连接失败...');
});

四、图形化管理工具

我们可以使用图形化的管理工具来对 Mongodb 进行交互，这里列出两个图形化工具

  • Robo 3T 免费 https://github.com/Studio3T/robomongo/releases

  • Navicat 收费 https://www.navicat.com.cn/

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