野心勃勃的NoSQL新貴 MongoDB應用實戰

作者：王文龍 2011-04-18 10:03:51

本文不是用長篇的文字來理論性描述MongoDB的各方面知識，而是用圖文并茂的方法來討論MongoDB，希望用最短的時間使開發人員熟悉MongoDB。

MongoDB是一個基于分布式文件存儲的數據庫，由C++語言編寫，旨在為WEB應用提供可擴展的高性能數據存儲解決方案。其名字來自humongous這個單詞的中間部分，從名字可見其野心所在就是海量數據的處理。本文是一個MongoDB的入門級教程，手把手的教會讀者使用MongoDB，并將學習過程中可能遇到的問題一一列舉。本文不是用長篇的文字來理論性描述MongoDB的各方面知識，而是用圖文并茂的方法來討論MongoDB，希望用最短的時間使開發人員熟悉MongoDB。

一、MongoDB簡介

2011年將被記住，因為這一年SQL將死；這一年，關系數據庫從一線退下；這一年開發人員發現他們沒必要為了持久化數據，而將每個對象轉化為表格結構。

2011年是文檔數據庫的一年，盡管一直在穩步發展勢頭，通過過去八年多的發展，現在有各種穩定的文檔數據庫——從基于亞馬遜和谷歌的云，到各種開放源碼工具，尤其是MongoDB。

那么，MongoDB是什么?這里的五件事是每個開發人員應該知道的：

MongoDB是一個獨立的服務器；
它是基于文檔的，而不是基于表格的；
它是非結構化的；
不必去學習另一種查詢語言；
它具有強大的主流開發語言支持，如 C#、C++、Java、PHP、Perl、Python、Ruby。

1、MongoDB 是一個獨立的服務器

如MySQL或PostgreSQL一樣，MongoDB提供偵聽端口以便接入。它提供了用于查詢，創建，更新和刪除的工具。從理論上講，你使用它的工作方式與你使用MySQL或PostgreSQL的工作方式相同：連接，執行任務，并關閉連接。

2、MongoDB是非結構化的

MongoDB 沒有結構化語言。如果你想創建一個新的文檔類型，你不用做任何事來告訴數據庫關于這些數據的結構，而僅僅是存到數據庫中即可。

簡單的說，MongoDB使用類似JavaScript或PHP的類型處理方式。也就是說，數據庫是靈活的弱類型。

雖然有一些數據是有限制條件的(大塊的數據可能需要一些明確的處理)，但在大多數情況下，你可以像寫PHP代碼一樣編寫你的MongoDB代碼。

3、不必去學習另一種查詢語言

還記得這些你寫的數據庫抽象層嗎?還記得那些你處理過的ORM層嗎?現在，你可以將它們全部丟棄。在MongoDB中你不需要他們。MongoDB沒有很多查詢語句。在大多數情況下，只需給它一個數組指定你想要的信息，然后它會給你返回文檔的數組。如果你想運行一些非常復雜的查詢(如Map-Reduce操作)，可以向MongoDB傳遞JavaScript，其內部的JavaScript引擎可以解析這個腳本。

4、MongoDB是神速的

開發時間也短，因為沒有結構需要管理和很少(如果有的話)的數據映射。

學習曲線很平滑，因為沒有新的查詢語言學習。代碼是簡潔的。畢竟，無須任何其他ORM，封裝可以非常簡單。你的代碼是未來的保證。向你的對象增加更多的字段是很輕松的。因此，需求變化了，你可以很快修改代碼以便適應。

MongoDB足以讓我意識到它有改變游戲規則的潛力。這也是讓大家主張使用新一代的文檔數據庫代替基于SQL的關系數據庫的原因。將關系數據庫留在塵土里，更可能的是讓它們做它們能做好的事情：存儲屬于行和表的數據。

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二、MongoDB服務器安裝

MongoDB的官方下載站是http://www.mongodb.org/downloads，可以去上面下載最新的程序下來。在下載頁面可以看到，對操作系統支持很全面，OS X、Linux、Windows、Solaris都支持，而且都有各自的32位和64位版本。目前的穩定版本是1.8.1版本。

注意：

1. MongoDB 1.8.1 Linux版要求glibc必須是2.5以上，所以需要先確認操作系統的glibc的版本，筆者最初用Linux AS 4安裝不上，最后用的是RHEL5來安裝才成功的；

2. 在32位平臺MongoDB不允許數據庫文件(累計總和)超過2G，而64位平臺沒有這個限制。本文都是采用32位系統。

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Windows版本服務器安裝

(1)、下載MongoDB

url地址: http://downloads.mongodb.org/win32/mongodb-win32-i386-1.8.1.zip

(2)、設置MongoDB目錄

將其解壓到 d:\，再重命名為mongodb，路徑為d:\mongodb

(3)、設置數據文件路徑

在d:盤建一個db文件夾，路徑d:\db

(4)、啟動MongoDB服務

進入 cmd 提示符控制臺，D:\mongodb\bin\mongod.exe --dbpath=d:\data\db

D:\mongodb\bin>D:\mongodb\bin\mongod --dbpath=d:\data\db  
Sun Apr 10 22:34:09 [initandlisten] MongoDB starting : pid=5192 port=27017 dbpat  
h=d:\data\db 32-bit  
** NOTE: when using MongoDB 32 bit, you are limited to about 2 gigabytes of data  
**       see http://blog.mongodb.org/post/137788967/32-bit-limitations  
**       with --dur, the limit is lower  
Sun Apr 10 22:34:09 [initandlisten] db version v1.8.1, pdfile version 4.5  
Sun Apr 10 22:34:09 [initandlisten] git version: a429cd4f535b2499cc4130b06ff7c26  
f41c00f04  
Sun Apr 10 22:34:09 [initandlisten] build sys info: windows (5, 1, 2600, 2, 'Ser  
vice Pack 3') BOOST_LIB_VERSION=1_35 
Sun Apr 10 22:34:09 [initandlisten] waiting for connections on port 27017  
Sun Apr 10 22:34:09 [websvr] web admin interface listening on port 28017

MongoDB服務端的默認連接端口是 27017

(5)、將MongoDB作為 Windows 服務隨機啟動

先創建D:\mongodb\logs\mongodb.log文件，用于存儲MongoDB的日志文件, 再安裝系統服務：

D:\mongodb\bin\mongod --dbpath=d:\data\db --logpath=d:\mongodb\logs\mongodb.log --install  
D:\mongodb\bin>D:\mongodb\bin\mongod --dbpath=d:\data\db --logpath=d:\mongodb\lo  
gs\mongodb.log --install  
all output going to: d:\mongodb\logs\mongodb.log  
Creating service MongoDB.  
Service creation successful.  
Service can be started from the command line via 'net start "MongoDB"'.  
D:\mongodb\bin>net start mongodb  
Mongo DB 服務已經啟動成功。  
D:\mongodb\bin>

(6)、客戶端連接驗證

新打開一個CMD輸入：d:\mongodb\bin\mongo，如果出現下面提示，那么您就可以開始MongoDB之旅了：

D:\mongodb\bin>d:\mongodb\bin\mongo  
MongoDB shell version: 1.8.1  
connecting to: test  
>

(7)、查看MongoDB日志

查看D:\mongodb\logs\mongodb.log文件，即可對MongoDB的運行情況進行查看或排錯了：

這樣就完成了Windows平臺的MongoDB安裝。

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Linux版服務器安裝

(1)、下載MongoDB

curl -O http://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-i686-1.8.1.tgz

(2)、設置MongoDB目錄

將其解壓到/Apps，再重命名為mongodb，路徑為/Apps/mongodb

(3)、設置數據文件路徑

建立/data/db的目錄, mkdir –p /data/db

(4)、啟動MongoDB服務

/Apps/mongodb/bin/mongod --dbpath=/data/db  
 
[root@localhost ~]# /Apps/mongodb/bin/mongod --dbpath=/data/db  
Sun Apr  8 22:41:06 [initandlisten] MongoDB starting : pid=13701 port=27017 dbpath=/data/db 32-bit   
** NOTE: when using MongoDB 32 bit, you are limited to about 2 gigabytes of data  
**       see http://blog.mongodb.org/post/137788967/32-bit-limitations  
**       with --dur, the limit is lower  
Sun Apr  8 22:41:06 [initandlisten] db version v1.8.1, pdfile version 4.5  
Sun Apr  8 22:41:06 [initandlisten] git version: a429cd4f535b2499cc4130b06ff7c26f41c00f04  
Sun Apr  8 22:41:06 [initandlisten] build sys info: Linux bs-linux32.10gen.cc 2.6.21.7-2.fc8xen #1 SMP Fri Feb 15 12:39:36 EST 2008 i686 BOOST_LIB_VERSION=1_37 
Sun Apr  8 22:41:06 [initandlisten] waiting for connections on port 27017  
Sun Apr  8 22:41:06 [websvr] web admin interface listening on port 28017

MongoDB 服務端的默認連接端口是 27017

(5)、將MongoDB作為 Linux 服務隨機啟動

先創建/Apps/mongodb/logs/mongodb.log文件，用于存儲MongoDB的日志文件

vi /etc/rc.local, 使用vi編輯器打開配置文件，并在其中加入下面一行代碼

/Apps/mongodb/bin/mongod --dbpath=/data/db --logpath=/Apps/mongodb/logs/mongodb.log

(6)、客戶端連接驗證

新打開一個Session輸入：/Apps/mongodb/bin/mongo，如果出現下面提示，那么您就可以開始mongo之旅了

[root@localhost ~]# /Apps/mongodb/bin/mongo  
MongoDB shell version: 1.8.1  
connecting to: test  
>

(7)、查看MongoDB日志

查看/Apps/mongodb/logs/mongodb.log文件，即可對MongoDB的運行情況進行查看或排錯了

[root@localhost logs]# pwd  
/Apps/mongodb/logs  
[root@localhost logs]# ll  
總計 0  
-rw-r--r-- 1 root root 0 04-08 20:15 mongodb.log  
[root@localhost logs]#

這樣就完成了Linux平臺的MongoDB安裝。

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三、MongoDB客戶端訪問 – Shell方式

MongoDB是MongoDB自帶的交互式Javascript shell，用來對MongoDB進行操作和管理的交互式環境。

使用 "./mongo --help" 可查看相關連接參數，下面將從常見的操作，如插入，查詢，修改，刪除等幾個方面闡述MongoDB shell的用法

1、插入記錄

> use my_mongodb  
switched to db my_mongodb  
> db.user.insert({uid:1,username:"Tom",age:25});  
> db.user.insert({uid:2,username:"Jerry",age:25});  
>

本例向數據庫my_mongodb的表user中插入了2條記錄。MongoDB會隱式的創建數據庫my_mongodb和表user，所以這個例子沒有建庫和建表的過程，可以通過show dbs和show collections來查看數據庫及表，具體如下：

> show dbs  
admin   (empty)  
local   (empty)  
my_mongodb      0.0625GB    ---隱式創建的數據庫  
> show collections  
system.indexes  
user                         ---隱式創建的表  
>

2、查詢記錄

查詢表中的全部記錄：

>  db.user.find();  
{ "_id" : ObjectId("4f81a49b779282ca68fd8a59"), "uid" : 1, "username" : "Tom", "age" : 25 }  
{ "_id" : ObjectId("4f81a4a1779282ca68fd8a5a"), "uid" : 2, "username" : "Jerry", "age" : 25 }  
>

查詢用戶名是 ”Jerry” 記錄：

> db.user.find({username:"Jerry"});  
{ "_id" : ObjectId("4f81a4a1779282ca68fd8a5a"), "uid" : 2, "username" : "Jerry", "age" : 25 }  
>

3、修改記錄

將用戶ID是2的記錄的年齡修改為100：

> db.user.update({uid:2},{$set:{age:100}}) ;  
>

查詢一下是否改過來了：

>  db.user.find({uid:2});  
{ "_id" : ObjectId("4f81a4a1779282ca68fd8a5a"), "uid" : 2, "username" : "Jerry", "age" : 100 }  
>

4、刪除記錄

將用戶ID是1的記錄從表user中刪除：

> db.user.remove({uid:1});  
> db.user.find();   
{ "_id" : ObjectId("4f81a4a1779282ca68fd8a5a"), "uid" : 2, "username" : "Jerry", "age" : 100 }  
>

經驗證，該記錄確實被刪除了。

MongoDB Shell的用法豐富且簡單易懂，大家有興趣可以到官網上去詳細了解一下。

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四、MongoDB客戶端訪問 – C#

接下來我們要開始最簡單的MongoDB連接，訪問數據之旅了。MongoDB提供各種主流與非主流語言的開發驅動，以便適應各個方向的開發人員。

1、下載驅動

C#驅動的下載地址為:

https://github.com/downloads/mongodb/mongo-csharp-driver/CSharpDriver-1.0.0.4098.zip

將其解壓到D:\mongodb\drivers\目錄下，其中有2個重要的dll文件

MongoDB.Bson.dll --序列化、Json相關

MongoDB.Driver.dll --驅動

2、添加引用

新建一個C#的項目，添加引用，將上面兩個dll文件引入到項目里面：

3、代碼解析

下面以一個插入的操作為例，來一步一步解釋代碼：

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Linq;  
using System.Text;  
//添加命名空間  
using MongoDB.Bson;  
using MongoDB.Driver;  
namespace ConsoleApplication3  
{  
    class Program  
    {  
        static void Main(string[] args)  
        {  
            //MongoDB服務器連接串  
            string connectionString = "mongodb://192.168.1.103";  
            MongoServer server = MongoServer.Create(connectionString);  
            //連接到 mongodb_c_demo 數據庫  
            MongoDatabase db = server.GetDatabase("mongodb_c_demo");  
            //獲取集合 fruit  
            MongoCollection collection = db.GetCollection("fruit");  
            //創建對象 fruit_1  
            BsonDocument fruit_1 = new BsonDocument  
            {  
              { "name", "apple" },  
              { "color", "red" }  
            };  
            //創建對象 fruit_2  
            BsonDocument fruit_2 = new BsonDocument  
            {  
              { "name", "banana" },  
              { "color", "yellow" }  
            };  
            //將對象 fruit_1 放到集合 fruit 中  
            collection.Insert(fruit_1);  
            //將對象 fruit_2 放到集合 fruit 中  
            collection.Insert(fruit_2);  
            //以上代碼完成的就是向fruit表中插入2條數據，用mysql的語法解釋即  
            //insert into mongodb_c_demo.fruit (name, color)   
            //values ('apple', 'red'), ('banana', 'yellow');  
        }  
    }  
}

4、通過MongoDB Shell來驗證是否插入：

> use mongodb_c_demo  
switched to db mongodb_c_demo  
> db.fruit.find();   
{ "_id" : ObjectId("4da1c5fdfad96211a08f5752"), "name" : "apple", "color" : "red" }  
{ "_id" : ObjectId("4da1c5fdfad96211a08f5753"), "name" : "banana", "color" : "yellow" }  
>

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責任編輯：艾婧來源： IT168

NoSQL MongoDB

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野心勃勃的NoSQL新貴 MongoDB應用實戰