mongodb的优缺点及应用场景

一、MongoDB是什么
 
1、维基百科
 
MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。
 
MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品,是非关系数据库当中功能最丰富,最像关系数据库的。它支持的数据结构非常松散,是类似json的bson格式,因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongo最大的特点是它支持的查询语言非常强大,其语法有点类似于面向对象的查询语言,几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能,而且还支持对数据建立索引。
 
2、简而言之
 
MongoDB是文档型的NoSQL数据库,数据以文档(对应关系型数据库的记录)的形式在MongoDB中保存,文档实际上就是一个个JSON字符串,使用JSON的好处是非常直观,通过一系列的Key-Value键值对来表示数据,符合我们的阅读习惯。
 
在Java、Python中对JSON都有很好的支持,数据从MongoDB中读取出来后,可无需转换直接使用;支持丰富的数据结构,Value可以是普通的整型、字符串、数组、嵌套的子文档,使用嵌套的好处是在MongoDB中仅需一次简单的查询就能够获取到你所需的数据。
 
二、MongoDB 的应用场景
 
1、MongoDB事务
 
MongoDB目前只支持单文档事务,MongoDB暂时不适合需要复杂事务的场景。
 
灵活的文档模型JSON格式存储最接近真实对象模型,对开发者友好,方便快速开发迭代,可用复制集满足数据高可靠、高可用的需求,运维较为简单、故障自动切换可扩展分片集群海量数据存储。
 
2、多引擎支持各种强大的索引需求
 
支持地理位置索引
 
可用于构建各种O2O应用
 
文本索引解决搜索的需求
 
TTL索引解决历史数据过期的需求
 
Gridfs解决文件存储的需求
 
aggregation & mapreduce解决数据分析场景需求,可以自己写查询语句或脚本,将请求分发到 MongoDB 上完成。
 
3、具体的应用场景
 
传统的关系型数据库在解决三高问题上的力不从心。
 
何为三高?
 
High performance – 对数据库高并发读写的需求。
 
Huge Storage – 对海量数据的高效率存储和访问的需求。
 
High Scalability && High Availability- 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求。
 
MongoDB可以完美解决三高问题。
 
4、以下是几个实际的应用案例:
 
(1)游戏场景
 
使用MongoDB存储游戏用户信息、装备、积分等,直接以内嵌文档的形式存储,方便查询、更新。
 
(2)物流场景
 
使用MongoDB存储订单信息、订单状态、物流信息,订单状态在运送过程中飞速迭代、以MongoDB内嵌数组的形式来存储,一次查询就能将订单所有的变更查出来,牛逼plus。
 
(3)社交场景
 
使用MongoDB存储用户信息,朋友圈信息,通过地理位置索引实现附近的人、定位功能。
 
(4)物联网场景
 
使用MongoDB存储设备信息、设备汇报的日志信息、并对这些信息进行多维度分析。
 
(5)视频直播
 
使用MongoDB存储用户信息、点赞互动信息。
 
5、选择MongoDB的场景总结:
 
数据量大
 
读写操作频繁
 
数据价值较低,对事务要求不高
 
三、MongoDB对比MySQL
 
1、关键字对比
 
MySQL
MongoDB
解释说明
 
database
database
数据库
 
table
collection
表/集合
 
row
document
行/文档
 
column
field
字段/域
 
index
index
索引
 
join
嵌入文档
表关联/MongoDB不支持join,MongoDB通过嵌入式文档来替代多表连接
 
primary key
primary key
主键/MongoDB自动将_id字段设置为主键
 
四、数据模型
 
MongoDB的最小存储单位是文档(document)对象,相当于MySQL中的行,数据以BSON文档的形式存储在磁盘上。
 
BSON是一种二进制形式的存储格式,简称Binary JSON。
 
BSON和JSON一样,支持内嵌的文档对象和数组对象,但是BSON有JSON没有的一些数据类型,如Date和BinData类型。
 
BSON采用了类似于C语言结构体的名称、支持内嵌的文档对象和数组对象,具有轻量级、可遍历性、高效性三大特点,可以有效描述非结构化数据和结构化数据,灵活性高,但空间利用率不是很理想。
 
BSON中除了基本的String、integer、boolean、double、null、array和object,MongoDB还支持一些特殊的数据类型,date、object id、binary data、regular expression和code。
 
数据类型
描述
举例说明
 
字符串
{“公众号”:“哪吒编程”}
 
对象id
对象id是文档的唯一id
{“name” :ObjectId() }
 
布尔值
true或false
{“name” :true}
 
数组
{“name” :[“哪吒”,“云韵”,“比比东”]}
 
64位浮点数
{“x” :1.23658,“y”:100}
 
null
表示空
{“name” :null}
 
undefined
文档中可以使用未定义类型
{“name” :undefined}
 
符号
会自动转为字符串
 
正则表达式
文档中可以以JavaScript的正则表达式语法
{“name” : /foobar/i}
 
代码
文档中可以包含JavaScript代码
 
二进制数据
二进制数据是由任意字节的串组成,不过shell中无法使用
 
最大值/最小值
BSON包括一个特殊类型,表示可能的最大值。shell中没有这个类型
 
五、MongoDB的特点
 
1、高性能
 
MongoDB提供高性能的数据持久性。对嵌入式数据模型的支持减少了数据库系统上的IO活动。
 
索引支持更快的查询,并且包含嵌入式文档和数组的键。
 
文本索引解决搜索的需求;
 
TTL索引解决历史数据自动过期的需求;
 
地理位置索引可用于构建各种 O2O 应用;
 
2、高可用性
 
MongoDB的复制工具称为副本集(reolica set),它包含提供自动故障转移和数据冗余。
 
3、高可用性
 
MongoDB提供了水平可扩展性作为其核心功能的一部分。
 
分片将数据分布在一组集群的机器上。(海量数据存储、服务能力水平扩展)
 
从3.4起,MongoDB支持基于片键创建数据区域,在一个平衡的集群中,MongoDB将一个区域所覆盖的读写只定向到该区域内的那些片。
 
4、丰富的查询支持
 
MongoDB支持丰富的查询语言,支持读写(CRUD)操作、比如数据聚合、文本搜索、地理空间查询等。
 
5、其他特点
 
如动态模式、灵活的文档模型。
 
六、下载安装MongoDB
 
1、 MongoDB官网下载地址
 
https://www.mongodb.com/try#community
 
2、Products – servers
 
3、MongoDB Community Server
 
4、选择release版
 
5、下载zip文件,解压
 
6、创建data/db目录,命令行启动程序
 
mongod –dbpath=\data\db
 
7、由于找不到vcruntime140_1.dll,无法继续执行代码
 
七、由于找不到vcruntime140_1.dll,无法继续执行代码
 
1、下载vcruntime140_1.dll文件
 
2、将vcruntime140_1.dll文件拷贝到C:\Windows\System32即可
 
3、再次命令行启动程序
 
mongod –dbpath=\data\db
 
4、MongoDB默认端口号27017
 
如果想修改端口号,可以通过–port指定端口号。
 
八、安装compass图形化管理工具
 
1、下载地址
 
https://docs.mongodb.com/compass/master/install/
 
2、compass安装成功、启动
 
点击MongoDBCompass.exe
 
3、compass连接MongoDB
 
mongodb://127.0.0.1:27017

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