MongoDB 数据库 — 一键安装

MongoDB

MongoDB 是一个开源的面向文档的数据库，旨在存储大规模数据，并允许您高效地处理这些数据。它被归类为 NoSQL（不仅是 SQL）数据库，因为 MongoDB 中数据的存储和检索不是以表格形式进行的。

MongoDB 数据库由 MongoDB.Inc 在 SSPL（服务器端公共许可证）下开发和管理，最初于 2009 年 2 月发布。它还为所有流行语言提供官方驱动程序支持，如 C、C++、C#、.Net、Go、Java、Node.js、Perl、PHP、Python、Motor、Ruby、Scala、Swift、Mongoid。因此，您可以使用这些语言中的任何一种来创建应用程序。如今，许多公司如 Facebook、Nokia、eBay、Adobe、Google 等都使用 MongoDB 来存储其海量数据。

工作原理

现在，我们将看看幕后实际发生了什么。我们知道 MongoDB 是一个数据库服务器，数据存储在这些数据库中。换句话说，MongoDB 环境为您提供了一个服务器，您可以启动它，然后使用 MongoDB 在其上创建多个数据库。 由于其 NoSQL 数据库的特性，数据存储在集合和文档中。因此，数据库、集合和文档之间的关系如下所示：

• MongoDB 数据库包含集合，就像 MYSQL 数据库包含表一样。您可以创建多个数据库和多个集合。
• 现在，在集合内部，我们有文档。这些文档包含我们想要存储在 MongoDB 数据库中的数据，一个集合可以包含多个文档，并且您是无模式的，这意味着一个文档不必与另一个文档相似。
• 文档是通过字段创建的。字段是文档中的键值对，就像关系数据库中的列一样。字段的值可以是任何 BSON 数据类型，如 double、string、boolean 等。
• 存储在 MongoDB 中的数据是 BSON 文档格式。这里，BSON 代表 JSON 文档的二进制表示。换句话说，在后端，MongoDB 服务器将 JSON 数据转换为称为 BSON 的二进制形式，这种 BSON 的存储和查询效率更高。
• 在 MongoDB 文档中，允许存储嵌套数据。这种数据嵌套允许您在数据之间创建复杂的关系，并将它们存储在同一个文档中，与 SQL 相比，这使得数据处理和获取极其高效。在 SQL 中，您需要编写复杂的连接来从表 1 和表 2 中获取数据。BSON 文档的最大大小为 16MB。

注意： 在 MongoDB 服务器中，您可以运行多个数据库。

例如，我们有一个名为 GeeksforGeeks 的数据库。在这个数据库内部，我们有两个集合，在这些集合中我们有两个文档。在这些文档中，我们以字段的形式存储数据。如下图所示：

MongoDB 与 RDBMS 有何不同？ MongoDB 和 RDBMS 之间的一些主要区别如下：

MongoDB	RDBMS
它是一个非关系型、面向文档的数据库。	它是一个关系型数据库。
它适合分层数据存储。	它不适合分层数据存储。
它具有动态模式。	它具有预定义的模式。
它围绕 CAP 定理（一致性、可用性、分区容错性）展开。	它围绕 ACID 属性（原子性、一致性、隔离性、持久性）展开。
在性能方面，它比 RDBMS 快得多。	在性能方面，它比 MongoDB 慢。

MongoDB 的特性

• 无模式数据库： 这是 MongoDB 提供的一个强大特性。无模式数据库意味着一个集合可以容纳不同类型的文档。换句话说，在 MongoDB 数据库中，单个集合可以容纳多个文档，这些文档可能由不同数量的字段、内容和大小组成。一个文档不必像在关系数据库中那样与另一个文档相似。由于这个很酷的特性，MongoDB 为数据库提供了极大的灵活性。
• 面向文档： 在 MongoDB 中，所有数据都存储在文档中，而不是像 RDBMS 那样存储在表中。在这些文档中，数据以字段（键值对）的形式存储，而不是行和列，这使得数据比 RDBMS 灵活得多。并且每个文档都包含其唯一的对象 ID。
• 索引： 在 MongoDB 数据库中，文档中的每个字段都使用主索引和辅助索引进行索引，这使得从数据池中获取或搜索数据更容易、耗时更少。如果数据没有建立索引，那么数据库将使用指定的查询搜索每个文档，这会花费大量时间且效率不高。
• 可扩展性： MongoDB 借助分片提供水平可扩展性。分片意味着将数据分布在多个服务器上，这里使用分片键将大量数据划分为数据块，这些数据块均匀分布在驻留在许多物理服务器上的分片中。它还可以向正在运行的数据库添加新机器。
• 复制： MongoDB 借助复制提供高可用性和冗余，它创建数据的多个副本并将这些副本发送到不同的服务器，这样如果一台服务器发生故障，则可以从另一台服务器检索数据。
• 聚合： 它允许对分组数据执行操作并获得单个结果或计算结果。它类似于 SQL 的 GROUPBY 子句。它提供三种不同的聚合操作，即聚合管道、map-reduce 函数和单一用途聚合方法。
• 高性能： 由于其可扩展性、索引、复制等特性，MongoDB 的性能非常高，数据持久性也优于其他数据库。

MongoDB 的优点：

• 它是一个无模式的 NoSQL 数据库。在使用 MongoDB 时，您不需要设计数据库的模式。
• 它不支持连接操作。
• 它为文档中的字段提供了极大的灵活性。
• 它包含异构数据。
• 它提供高性能、高可用性、高可扩展性。
• 它高效支持地理空间数据。
• 它是一个面向文档的数据库，数据存储在 BSON 文档中。
• 它还支持多文档 ACID 事务（从 MongoDB 4.0 开始）。
• 它不需要任何 SQL 注入防护。
• 它可以轻松与大数据 Hadoop 集成。

MongoDB 的缺点：

• 它使用高内存进行数据存储。
• 不允许在文档中存储超过 16MB 的数据。
• BSON 中的数据嵌套也有限制，不允许嵌套超过 100 层。

学习 MongoDB

• 文档 - https://docs.mongodb.com/manual/
• 开发者中心 - https://www.mongodb.com/developer/
• MongoDB 大学 - https://learn.mongodb.com