mongoDB基础知识2----基本操作(CRUD),索引（常见、全文、地理位置)
一、mongoDB基本使用
1-1.数据写入和查询
> show dbs
local 0.000GB
# 即使数据库不存在，使用use也会创建
> use changwenDB
switched to db changwenDB
# 插入数据
> db.changwenDB_collection.insert({x:1})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show dbs
changwenDB 0.000GB
local 0.000GB
# show collections是命令，而不是函数。函数有返回值，命令没有
> show collections
changwenDB_collection
# 查询
> db.changwenDB_collection.find()
{ "_id" : ObjectId("57bda3bca907419000a16bee"), "x" : 1 }
# _id是mongodb是系统自动生成的，全局不能重复，可以自己指定
> db.changwenDB_collection.insert({x:2,_id:1})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.changwenDB_collection.insert({x:3,_id:1})
WriteResult({
"nInserted" : 0,
"writeError" : {
"code" : 11000,
"errmsg" : "E11000 duplicate key error collection: changwenDB.changwenDB_collection index: _id_ dup key: { : 1.0 }"
}
})
> db.changwenDB_collection.find()
{ "_id" : ObjectId("57bda3bca907419000a16bee"), "x" : 1 }
{ "_id" : 1, "x" : 2 }
# 带参数的查询
> db.changwenDB_collection.find({x:1})
{ "_id" : ObjectId("57bda3bca907419000a16bee"), "x" : 1 }
# 多条插入
> for(i=0;i<10; i++)db.changwenDB_collection.insert({x:1})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.changwenDB_collection.find()
{ "_id" : ObjectId("57bda3bca907419000a16bee"), "x" : 1 }
{ "_id" : 1, "x" : 2 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bef"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf0"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf1"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf2"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf3"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf4"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf5"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf6"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf7"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf8"), "x" : 1 }
> db.changwenDB_collection.find().count()
12
> db.changwenDB_collection.find().skip(3).limit(2).sort({x:1})
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf1"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bda4a5a907419000a16bf2"), "x" : 1 }
>
1-2.数据更新
# 将x=1更新为x=99
> db.changwenDB_collection.update({x:1},{x:99})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
> db.changwenDB_collection.find()
{ "_id" : ObjectId("57bda3bca907419000a16bee"), "x" : 99 }
{ "_id" : 1, "x" : 2 }
> db.changwenDB_collection.insert({x:100,y:100,z:100})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.changwenDB_collection.find()
{ "_id" : ObjectId("57bee69ea907419000a16bfb"), "x" : 100, "y" : 100, "z" : 100 }
# 如果这么更新，会将，y,z覆盖，只剩下x
> db.changwenDB_collection.update({z:100},{x:99})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
> db.changwenDB_collection.find()
{ "_id" : ObjectId("57bee69ea907419000a16bfb"), "x" : 99 }
# set部分更新
> db.changwenDB_collection.update({z:100},{$set:{x:99}})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
> db.changwenDB_collection.find()
{ "_id" : ObjectId("57bee82d97bc76e52551f81e"), "x" : 99, "y" : 100, "z" : 100 }
更新不存在的数据
# x=100不存在，就将x=111,（需要加true);存在则更新
> db.changwenDB_collection.update({x:100},{x:111},true)
WriteResult({
"nMatched" : 0,
"nUpserted" : 1,
"nModified" : 0,
"_id" : ObjectId("57bee8f1eecfb943edb7f1e5")
})
更新多条数据:默认只能更新一条
> for(i=0;i<3; i++)db.changwenDB_collection.insert({x:1})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.changwenDB_collection.find()
{ "_id" : ObjectId("57bee82d97bc76e52551f81e"), "x" : 99, "y" : 100, "z" : 100 }
{ "_id" : ObjectId("57bee8f1eecfb943edb7f1e5"), "x" : 111 }
{ "_id" : ObjectId("57beea1e97bc76e52551f81f"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57beea1e97bc76e52551f820"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57beea1e97bc76e52551f821"), "x" : 1 }
> db.changwenDB_collection.update({x:1},{$set:{x:2}},false,true)
WriteResult({ "nMatched" : 3, "nUpserted" : 0, "nModified" : 3 })
> db.changwenDB_collection.find()
{ "_id" : ObjectId("57bee82d97bc76e52551f81e"), "x" : 99, "y" : 100, "z" : 100 }
{ "_id" : ObjectId("57bee8f1eecfb943edb7f1e5"), "x" : 111 }
{ "_id" : ObjectId("57beea1e97bc76e52551f81f"), "x" : 2 }
{ "_id" : ObjectId("57beea1e97bc76e52551f820"), "x" : 2 }
{ "_id" : ObjectId("57beea1e97bc76e52551f821"), "x" : 2 }
1-3.数据删除
默认删除所有查找到的数据
> db.changwenDB_collection.remove({x:2})
WriteResult({ "nRemoved" : 3 })
> db.changwenDB_collection.find()
{ "_id" : ObjectId("57bee82d97bc76e52551f81e"), "x" : 99, "y" : 100, "z" : 100 }
{ "_id" : ObjectId("57bee8f1eecfb943edb7f1e5"), "x" : 111 }
# 删除表
> db.changwenDB_collection.drop()
true
> show tables
1-4.创建索引
数据量较大时，需要创建索引
> db.changwenDB_collection.insert({x:1})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.changwenDB_collection.getIndexes()
[
{
"v" : 1,
"key" : {
"_id" : 1
},
"name" : "_id_",
"ns" : "test.changwenDB_collection"
}
]
-- 创建索引，key值代表方法，1为正向，-1为负向。最好创建数据库前就创建索引
> db.changwenDB_collection.ensureIndex({x:1})
{
"createdCollectionAutomatically" : false,
"numIndexesBefore" : 1,
"numIndexesAfter" : 2,
"ok" : 1
}
> db.changwenDB_collection.getIndexes()
[
{
"v" : 1,
"key" : {
"_id" : 1
},
"name" : "_id_",
"ns" : "test.changwenDB_collection"
},
{
"v" : 1,
"key" : {
"x" : 1
},
"name" : "x_1",
"ns" : "test.changwenDB_collection"
}
]
二、常见的查询索引
2-1._id索引
1)._id索引是绝大多数集合默认建立的索引。2).对于每个插入的数据，MongoDB都会自动生成一条唯一的_id字段。
2-2.单键索引
1).单键索引是最普通的索引如，一条记录，形式为{x:1,y:2,z:3}
2).与_id索引不同，单键索引不会自动创建
--参数上面的代码，ensure就是单键索引
2-3.多键索引
1).多键索引与单键索引创建形式相同，区别在于字段的值。单键索引：值为一个单一的值，例如字条串，数字或者日期
多键索引：值具有多个记录，如数组
-- 对于这条插入语名，MongoDB便创建了多键索引
> db.changwen2.insert({x:[1,2,3,4,5]})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
2-4.复合索引
1).当我们的查询条件不只胡一个时，就需要建立复合索引如插入{x:1,y:2,z:3}记录
---> 如果按照x与y的值查询
---> 创建索引：db.collection.ensureIndex({x:1,y:1})
---> 使用{x:1,y:1}作为条件进行查询
> db.changwen2.ensureIndex({x:1,y:1})
{
"createdCollectionAutomatically" : false,
"numIndexesBefore" : 1,
"numIndexesAfter" : 2,
"ok" : 1
}
> db.changwen2.find({x:1,y:2})
2-5.过期索引
1).是在一段时间后会过期的索引2).在索引过期后，相应的数据会被删除
3).这适合存储一些在一段时间之后会失效的数据，比如用户的登录信息，存储的日志
4).建立方法：db.collection.ensureIndex({time:},(expireAfterSeconds:10}))
> db.changwen2.ensureIndex({time:1},{expireAfterSeconds:30})
{
"createdCollectionAutomatically" : false,
"numIndexesBefore" : 2,
"numIndexesAfter" : 3,
"ok" : 1
}
> db.changwen2.insert({time:new Date()})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.changwen2.find()
{ "_id" : ObjectId("57bef11697bc76e52551f823"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bef87697bc76e52551f826"), "time" : ISODate("2016-08-25T13:53:58.190Z") }
> db.changwen2.find()
{ "_id" : ObjectId("57bef11697bc76e52551f823"), "x" : 1 }
-- 删除不了，对应限制2
> db.changwen2.insert({time:11})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.changwen2.find()
{ "_id" : ObjectId("57bef11697bc76e52551f823"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("57bef90197bc76e52551f827"), "time" : 11 }
过期索引的限制：1).存储在过期索引字段的值必须是指定的时间类型
说明：必须是ISOData或者ISODate数组，不能使用时间戳，否则不能被自动删除
2).如果指定了ISODate数组，则按照最小的时间进行删除
3).过期索引不能是复合索引，因为不能指定两个过期时间
4).删除时间不是精确的。
说明：删除过程是由后台程序每60s跑一次，而且删除也需要一些时间，所以存在误差。
三、全文索引
全文索引：对字符串与字符串数组创建全文可搜索的索引适用情况：{author:"",title:"",article:""}
3-1.创建全文索引方法
建立方法：db.articles.ensureIndex({key:"text"})
db.articles.ensureIndex({key_1:"text",key_2:"text"})
db.articles.ensureIndex({"$**":"text"})
注意：key是字段名，但value是固定值
> db.changwen2.ensureIndex({"article":"text"})
{
"createdCollectionAutomatically" : false,
"numIndexesBefore" : 3,
"numIndexesAfter" : 4,
"ok" : 1
}
> db.changwen2.insert({"article":"aa bb cc dd ee"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.changwen2.insert({"article":"aa bb cc gg"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.changwen2.insert({"article":"aa bb cc rr"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
3-2.使用全文索引进行查询
-- 查询含有aa的数据
db.articles.find({$text:{$search:"aa"}})
-- 查询含有aa,或bb，或cc的数据
db.articles.find({$text:{$search:"aa bb cc"}})
-- 查询含有aa，或bb，不含有cc的数据
db.articles.find({$text:{$search:"aa bb -cc"}})
-- 查询含有aa且含有bb且含有cc的数据
db.articles.find({$text:{$search:"\"aa\" \"bb\" \"cc\""}})
> db.changwen2.find({$text:{$search:"aa dd"}})
{ "_id" : ObjectId("57bf042b97bc76e52551f828"), "article" : "aa bb cc dd ee" }
{ "_id" : ObjectId("57bf043197bc76e52551f829"), "article" : "aa bb cc gg" }
{ "_id" : ObjectId("57bf043597bc76e52551f82a"), "article" : "aa bb cc rr" }
> db.changwen2.find({$text:{$search:"aa bb -dd"}})
{ "_id" : ObjectId("57bf043197bc76e52551f829"), "article" : "aa bb cc gg" }
{ "_id" : ObjectId("57bf043597bc76e52551f82a"), "article" : "aa bb cc rr" }
> db.changwen2.find({$text:{$search:"\"aa\" \"dd\""}})
{ "_id" : ObjectId("57bf042b97bc76e52551f828"), "article" : "aa bb cc dd ee" }
3-3.全文索引相似度查询
全文索引相似度：$meta操作符：{score:{$meta:"textScore"}}
写在查询条件后面可以返回返回结果的相似度
与sort一起使用，可以达到很好的实用效果
> db.changwen2.insert({"article":"aa bb"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.changwen2.find({$text:{$search:"aa bb"}},{score:{$meta:"textScore"}}).sort({score:{$meta:"textScore"}})
{ "_id" : ObjectId("57bf10a297bc76e52551f82b"), "article" : "aa bb", "score" : 1.5 }
{ "_id" : ObjectId("57bf043197bc76e52551f829"), "article" : "aa bb cc gg", "score" : 1.25 }
{ "_id" : ObjectId("57bf043597bc76e52551f82a"), "article" : "aa bb cc rr", "score" : 1.25 }
{ "_id" : ObjectId("57bf042b97bc76e52551f828"), "article" : "aa bb cc dd ee", "score" : 1.2 }
全文索引的使用限制1).每次查询，只能指定一个$text查询
2).$text查询不能出现在$not查询中
3).查询中如果包含了$text,hint不再起作用
4).MongDB全文索引还不支持中文
四、地理位置索引
4-1.创建索引时重要的属性
创建索引时的格式：db.collection.ensureIndex({param},{param})
其中第一个参数是索引的值，第二个参数是索引的属性
比较重要的属性有：
1).名字
名字，name指定：
db.collection.ensureIndex({},{name:""})
创建时，mongoDB会默认通过名字创建索引
> db.changwen2.ensureIndex({x:1})
-- 可以看到索引的名字由key_value组成"x_1",其中1和-1表示索引 的方向
> db.changwen2.getIndexes()
[
...
{
"v" : 1,
"key" : {
"x" : 1
},
"name" : "x_1",
"ns" : "changwen2.changwen2"
}
]
>
db.changwen2.ensureIndex({y:-1})
db.changwen2.ensureIndex({x:1,y:-1})
--那么结果会是"x_1_y_-1"
-- 如果名字很长，不好记，而且有长度限制。自定义为如下
db.changwen2.ensureIndex({x:1,y:1,z:1,m:1,{name:"normal_index"})
db.changwen2.dropIndex("normal_index")
2).唯一性唯一性，unique指定
db.collection.ensureIndex({},{unique:true/false})
db.changwen2.ensureIndex({m:1,n:1},{unique:true})
db.changwen2.insert({m:2,n:3}})
-- 再次插入会有异常
db.changwen2.insert({m:2,n:3}})
3).稀疏性sparse指定
db.collection.ensureIndex({},{spare:true/false})
默认情况下是不稀疏的，即如果没有这个索引，也会创建。指定稀疏性就不必为不存在的数据创建索引
db.changwen2.insert({m:5})
db.changwen2.insert({n:5})
-- 查找只存在m，不存在n的数据
db.changwen2.find({m:{$exists:true}})
-- 创建稀疏索引
db.changwen2.ensureIndex({m:1},{sparse:true})
-- 存在m不存在的数据
db.changwen2.find({m:{$exists:false}})
db.changwen2.getIndex()
-- hint强制使用索引
db.changwen2.find({m:{$exists:false}}).hint("m_1")
4).是否定时删除expireAfterSecondes指定：
TTL,过期索引
4-2、地理位置索引介绍
概念：将一些点的位置存储在MongoDB中，创建索引后，可以按照位置来查找其他点。
子分类：
2d索引，用于存储和查找平面上的点
2dsphere索引，用于存储和查找球面上的点
查找方式：
1.查找距离某个点一定距离内的点
2.查找包含在某区域内的点
4-3.2d索引
2D索引：平面地理位置索引
创建方式：db.collection.ensureIndex({w:"2d"})
位置表示方式：经纬度[经度，纬度]
取值范围：经度[-180,180] 纬度[-90,90]
查询方式：
1).$near查询：查询某个距离某个点最近的点
2).$geoWithin查询：查询某个形状地点
形状的表示：
1).$box:矩形，使用{$box:[[
2).$center:圆形，使用{$center:[[
3).$polygon:多边形，使用{$polygon:[[
db.location.ensureIndex({w:"2d"})
db.location.insert({w:[1,1]})
db.location.insert({w:[1,2]})
db.location.insert({w:[3,2]})
db.location.insert({w:[50,50]})
db.location.insert({w:[180,50]})
-- near查询距离"1,1"最近的点，maxDistance限制最远点的距离是10
db.location.find({w:{$near:[1,1],$maxDistance:10}})
-- 在2d索引中不支持min查询
goeWithin查询
> db.location.find({w:{$geoWithin:{$box:[[0,0],[2,3]]}}})
{ "_id" : ObjectId("57c10675b5ef0e591d607d81"), "w" : [ 1, 1 ] }
{ "_id" : ObjectId("57c10681b5ef0e591d607d82"), "w" : [ 1, 2 ] }
> db.location.find({w:{$geoWithin:{$center:[[0,0],3]}}})
{ "_id" : ObjectId("57c10675b5ef0e591d607d81"), "w" : [ 1, 1 ] }
{ "_id" : ObjectId("57c10681b5ef0e591d607d82"), "w" : [ 1, 2 ] }
> db.location.find({w:{$geoWithin:{$polygon:[[0,0],[0,1],[2,5],[6,1]]}}})
{ "_id" : ObjectId("57c10675b5ef0e591d607d81"), "w" : [ 1, 1 ] }
{ "_id" : ObjectId("57c10681b5ef0e591d607d82"), "w" : [ 1, 2 ] }
{ "_id" : ObjectId("57c10686b5ef0e591d607d83"), "w" : [ 3, 2 ] }
比near更高级的查询--geoNeargeoNearr使用runCommand命令进行使用，常用使用如下：
db.runCommand({geoNear:
minDistance:(对2d索引无效)}
maxDistance:
num: .....)
> db.runCommand({geoNear:"location",near:[1,2],maxDistance:10,num:1})
{
"waitedMS" : NumberLong(0),
"results" : [
{
"dis" : 0,
"obj" : {
"_id" : ObjectId("57c10681b5ef0e591d607d82"),
"w" : [
1,
2
]
}
}
],
"stats" : {
"nscanned" : 3,
"objectsLoaded" : 1,
"avgDistance" : 0,
"maxDistance" : 0,
"time" : 0
},
"ok" : 1
}
4-4.2Dsphere索引
概念：球面地理位置索引
创建方式：db.collection.ensureIndex({w:"2dsphere"})
位置表示方式：
GeoJSON:描述一个点，一条直线，多边形等形状
格式：{type:"",coordinates:[
查询方式与2d索引查询方式类似，支持$minDistance与$maxDistance
4-5.如何评判当前索引构建情况
索引构建情况分析
索引好处：加快索引相关的查询
索引不好处：增加磁盘空间消耗，降低写入性能
如何评判当前索引构建情况
1).mongostat工具介绍
mongostat：查看mongodb运行状态的程序
使用说明：mongostat -h 127.0.0.1:12345
索引情况：idx miss
> for(i=0;i<10000;i++)db.changwen2.insert({x:i})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
--执行上面的语句后，立马执行下面的语句
changwen@ubuntu:~/user_project/mongodb_simple1/bin$ mongostat -h 127.0.0.1:12345
connected to: 127.0.0.1:12345
warning: detected a 3.0 mongod, some columns not applicable
insert query update delete getmore command mapped vsize res faults locked db idx miss % qr|qw ar|aw netIn netOut conn time
2415 *0 *0 *0 0 1|0 0m 263m 78m 0 Metadata:0.0% 0 0|0 0|0 306k 118k 2 21:11:48
2768 *0 *0 *0 0 1|0 0m 264m 79m 0 Metadata:0.0% 0 0|0 0|0 351k 132k 2 21:11:49
150 *0 *0 *0 0 2|0 0m 264m 79m 0 Metadata:0.0% 0 0|0 0|0 19k 25k 2 21:11:50
*0 *0 *0 *0 0 1|0 0m 264m 79m 0 Metadata:0.0% 0 0|0 0|0 62b 19k 2 21:11:51
*0 *0 *0 *0 0 1|0 0m 264m 79m 0 Metadata:0.0% 0 0|0 0|0 62b 19k 2 21:11:52
2).profile集合介绍
> db.getProfilingStatus()
{ "was" : 0, "slowms" : 100 }
--为0表示profile是关闭的，不会记录任何数据
--1，2
> db.setProfilingLevel(2)
{ "was" : 0, "slowms" : 100, "ok" : 1 }
> db.getProfilingStatus()
{ "was" : 2, "slowms" : 100 }
> show tables
changwen2
location
system.profile --这个是刚自动创建的
-- natural自然排序，是按输入先后时间
> db.system.profile.find().sort({$natural:-1}).limit(1)
{ "op" : "query", "ns" : "changwen2.system.profile", "query" : { "find" : "system.profile", "filter" : { } }, "keysExamined" : 0, "docsExamined" : 0, "cursorExhausted" : true, "keyUpdates" : 0, "writeConflicts" : 0, "numYield" : 1, "locks" : { "Global" : { "acquireCount" : { "r" : NumberLong(4) } }, "Database" : { "acquireCount" : { "r" : NumberLong(2) } }, "Collection" : { "acquireCount" : { "r" : NumberLong(2) } } }, "nreturned" : 0, "responseLength" : 115, "protocol" : "op_command", "millis" : 133, "execStats" : { "stage" : "COLLSCAN", "filter" : { "$and" : [ ] }, "nReturned" : 0, "executionTimeMillisEstimate" : 0, "works" : 2, "advanced" : 0, "needTime" : 1, "needYield" : 0, "saveState" : 1, "restoreState" : 1, "isEOF" : 1, "invalidates" : 0, "direction" : "forward", "docsExamined" : 0 }, "ts" : ISODate("2016-08-27T04:18:51.490Z"), "client" : "127.0.0.1", "allUsers" : [ ], "user" : "" }
3).日志介绍在mongod.conf配置文件里配置，verbose=vvvvv
v最多5个，v越多越详细
4).explain分析
db.changwen2.find({x:1}).explain() 可以详细的看到索引的情况
五、mongoDB安全
1).最安全的是物理隔离：不现实
2).网络隔离其次，如使用内网
3).防火墙再其次
4).用户名密码在最后
5-1.开启权限认证
1).auth开启
在mongod.conf中配置auth=true,然后重启下
2).keyfile开启
5-2.在MongoDB中创建用户
1).创建语法：createUser(2.6之前为addUser)
2).{user:"
roles:[{role:"
3).角色类型：内建类型(read,readWrite,dbAdmin,dbOwner,userAdmin)
> db.createUser({user:"changwensir",pwd:"changwensir",roles:[{role:"userAdmin",db:"admin"},{role:"read",db:"test"}]})
Successfully added user: {
"user" : "changwensir",
"roles" : [
{
"role" : "userAdmin",
"db" : "admin"
},
{
"role" : "read",
"db" : "test"
}
]
}
5-3.MongoDB用户角色详解1).数据库角色(read,readWrite,dbAdmin,dbOwner,userAdmin)
2).集群权限(clusterAdmin,clusterManager...)
3).备份角色(backup,restore...)
4).其他特殊权限(DBAdminAnyDatabase...)
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