MongoDB
第1章 MongoDB概述
1.1 数据库分类
关系型数据库：
1）特点：关系数据库中全都是表，需要通过SQL语言操作
2）包含：MySQL、Oracle、DB2、SQL Server
非关系型数据库
1）特点：键值对数据库
2）包含：MongoDB、Redis
1.2 MongoDB简介
MongoDB是为快速开发互联网Web应用而设计的数据库系统，是一个NoSQL、文档型的数据库
设计目标：极简、灵活、作为Web应用栈的一部分
面向文档的数据模型：所谓文档是一种类似于JSON的结构，可以理解MongoDB存的是各种各样的JSON(BSON)，比普通的JSON的功能要更加的强大
MongoDB数据库使用JavaScript进行操作，在MongoDB含有一个对ES标准实现的引擎，在MongoDB中所有ES中的语法中都可以使用
MongoDB中的数据库和集合都不需要手动创建，当创建文档时，若文档所在的数据库或集合不存在，会自动创建数据库和集合
基本概念：
1）数据库(database)：数据库是一个仓库，在仓库中可以存放集合
2）集合(collection)：类似于数组，在集合中可以存放文档，文档可以是各种各样的，没有格式要求
3）文档(document)：文档数据库中的最小单位，存储和操作的内容都是文档，类似于JS中的对象，在MongoDB中每一条数据都是一个文档
1.3 下载与安装
版本说明：MongoDB的版本偶数版本为稳定版，奇数版本为开发版，对于32位系统支持不佳
目前版本：截止2022年6月10日，推荐安装版本：5.0.9
下载安装包后，选择完整安装，并选择路径（不推荐C盘，选择空间较大的磁盘），勾选安装compass
安装完成后，将C盘的bin目录添加到系统变量path中：
C:\Program Files\MongoDB\Server\5.0\bin启动MongoDB：
1）CMD输入
mongo2）浏览器访问：127.0.0.1:27017，出现以下提示则说明安装成功
It looks like you are trying to access MongoDB over HTTP on the native driver port.数据库路径：
1）如果是默认安装，则位于MongoDB的
server/5.0/data目录下...\MongoDB\Server\5.0\data2）可以手动创建数据库文件夹，如：
D:\MongoData，在该路径下打开cmd执行以下命令可指定数据库运行端口mongod --dbpath D:\MongoData --port 10086
1.4 常用命令
MongoDB：CMD输入命令
mongod参数 说明 --help –h 返回基本帮助和用法文本 --version 返回MongoDB的版本 --config<文件名> -f<文件名> 指定包含运行时配置的配置文件 --verbose -v 增加发送到控制台日志的数量 --quiet 减少发送到控制台日志的数量 --port<端口> 指定mongod的端口，默认27017 --bind_ip<端口> 指定id地址 --maxConns<编号> 指定链接的最大数 --logpath<路径> 指定日志文件的路径 --auth 启用远程主机的身份验证 --dbpath<路径> 指定数据库实例的路径 --nohttpinterface 禁用HTTP接口 --nojournal 禁用日志 --noprealloc 禁止预分配数据文件 --repair 在所有数据库上运行修复程序 Mongo Shell：CMD输入命令
mongo参数 说明 help <option>语法帮助 use <database>更改当前操作的数据库 db 显示当前所在的数据库 show dbs 显示数据库列表 show collections 显示当前数据库的集合 show profile 显示时间超过1毫秒的system.profile条目 show log[name] 显示登录记忆的最后一段 exit 退出数据库 load(script) 加载js文件 db.auth(username,password) 在当前数据库做身份验证
第2章 MongoDB操作
2.1 数据库与集合
use <数据库名>：如果数据库存在则会进入到相应的数据库，如果不存在则会自动创建，一旦进入数据库，则可以使用db来引用当前库db.dropDatabase()：删除一个数据库db.createCollection()：创建一个新的集合db.<collection>.drop()：删除集合
2.2 插入文档
db.<collection>.insert()：插入文档1）可以用于向集合中添加一个或多个文档，可以传递一个对象，或一个数组
2）可以将对象或数组中的对象添加进集合中
3）添加时如果集合或数据库不存在，会自动创建
4）插入的文档对象默认添加
_id属性，是文档的唯一标识（由ObjectId()根据时间戳和机器码生成），也可以手动自定义_id// db为test数据库，在stus集合中插入文档 db.stus.insert({ name: '猪八戒', age: 28, gender: '男' }) db.stus.insert({ _id: 'hello', name: '孙悟空', age: 30, gender: '男' }) db.stus.insert([ { name: '沙和尚', age: 38, gender: '男' }, { name: '白骨精', age: 16, gender: '女' }, { name: '蜘蛛精', age: 14, gender: '女' }, ])// 向numbers中插入20000条数据 // 低效方法：7.2秒（逐条插入） for (var i = 1; i <= 20000; i++) { db.numbers.insert({ num: i }) } // 高效方法：0.4秒（先生成数组，再统一插入） var arr = [] for (var i = 1; i <= 20000; i++) { arr.push({ num: i }) } db.numbers.insert(arr)db.<collection>.insertOne()：向集合中插入一个文档db.stus.insertOne([ { name: '沙和尚', age: 38, gender: '男' }, { name: '白骨精', age: 16, gender: '女' }, { name: '蜘蛛精', age: 14, gender: '女' }, ]) // 返回结果 { "0": { "name": "沙和尚", "age": 38, "gender": "男" }, "1": { "name": "白骨精", "age": 16, "gender": "女" }, "2": { "name": "蜘蛛精", "age": 14, "gender": "女" }, "_id": { "$oid": "62a4be0ea5b6f2343ad22886" } }db.<collection>.insertMany()：向集合中插入多个文档db.stus.insertMany([ { name: '沙和尚', age: 38, gender: '男' }, { name: '白骨精', age: 16, gender: '女' }, { name: '蜘蛛精', age: 14, gender: '女' }, ]) // 返回结果 { "_id": { "$oid": "62a4be2aa5b6f2343ad22887" }, "name": "沙和尚", "age": 38, "gender": "男" } { "_id": { "$oid": "62a4be2aa5b6f2343ad22888" }, "name": "白骨精", "age": 16, "gender": "女" } { "_id": { "$oid": "62a4be2aa5b6f2343ad22889" }, "name": "蜘蛛精", "age": 14, "gender": "女" }
2.3 查询文档
db.<collection>.find()：查询文档，返回数组1）需要一个查询文档作为参数，如果不传该参数，则会返回集合中的所有元素
2）可以将查询条件以键值对的形式添加到查询文档中：
$lt、$lte、$gt、$gte、$ne、$or、$in、$nin、$not、$exists、$and等db.stus.find({ _id: 'hello' }) db.stus.find({ age: 16, name: '白骨精' }) db.stus.find({ age: 28 })3）内嵌文档：文档的属性值也可以是一个文档，通过
.的形式匹配，属性名必须使用引号db.users.update({ username: '吴京' }, { $set: { hobby: { movies: ['战狼2', '长津湖战役'] } } }) db.users.find({ 'hobby.movies': 'hero' })4）投影：第二个参数中设置，可以选择需要显示的列
// 查询结果中只显示ename、sal这两列 db.users.find({}, { ename: 1, _id: 0, sal: 1 })db.<collection>.findOne()：查询第一个符合条件的文档，返回对象db.stus.findOne({ age: 28 })db.<collection>.find().count()：查询符合条件的文档的数量// 查询stus集合中的文档总数 db.stus.find({}).count()db.<collection>.find().limit(n)：设置显示数据的上限// 查看numbers集合中的前10条数据 db.numbers.find().limit(10)db.<collection>.find().skip(n)：跳过指定数量的数据，常与limit配合使用// 查看numbers集合中的第11条到20条数据 db.numbers.find().skip(10).limit(10) db.numbers.find().limit(10).skip(10) // MongoDB会自动调整skip和limit的位置，效果相同 // 查看numbers集合中的第21条到30条数据 db.numbers.find().skip(20).limit(10)db.<collection>.find().sort()：指定文档的排序的规则，1表示升序，-1表示降序// 查询结果按sal升序、empno降序显示 db.users.find().sort({ sal: 1, empno: -1 })
2.4 修改文档
db.<collection>.update(<query>,<update>,{upsert,multi,weiteConcern,collation})：修改文档（默认只修改一个）1）query：必填，查询符合条件的文档
2）update：必填，需要更新的内容（默认覆盖原文档）
3）upsert：选填，默认false，是否在未查询到符合条件的文档时进行插入操作
4）multi：选填，默认false，是否同时修改多个文档
// 用{ age: 28 }替换 name为'沙和尚'的整条数据（仅第一条） db.stus.update({ name: '沙和尚' }, { age: 28 })db.<collection>.updateOne()：修改集合中的一个文档// 仅修改name为'猪八戒'的第一条数据中的address属性 db.stus.updateOne( { name: '猪八戒' }, { $set: {address: '高老庄',},} )db.<collection>.updateMany()：修改集合中的多个文档// 修改全部name为'猪八戒'的数据中的address属性 db.stus.updateMany( { name: '猪八戒' }, { $set: {address: '高老庄',},} )// 使用update，设置multi为true也可以实现 db.stus.update( { name: '猪八戒' }, { $set: { address: '高老庄',},}, { multi: true,} )db.<collection>.replaceOne()：替换集合中的一个文档
2.5 删除文档
db.<collection>.remove(<query>,<justOne>)：删除文档，默认删除多个（若第二个参数设为true，则只删除一个）1）接收一个查询文档作为参数，只有符合条件的文档才会被删除，不能撤销
// 删除所有name为'沙和尚'的数据 db.stus.remove({ name: '沙和尚' }) // 删除name为'沙和尚'的第一条数据 db.stus.remove({ name: '沙和尚' },true)2）如果传递一个空对象作为参数，则会删除所有文档
// 删除stus集合中的所有文档 db.stus.remove({})3）数据库中的数据都不会删除，所以删除的方法很少调用，一般会在数据中添加一个字段，来表示数据是否被删除
// 为数据添加isDel属性，来代表是否删除 db.stus.updateOne({ name: '沙和尚' }, { $set: { isDel: 1 } }) db.stus.find({ isDel: 0 })db.<collection>.deleteOne()：删除集合中的一个文档db.<collection>.deleteMany()：删除集合中的多个文档
2.6 操作符
使用操作符可以对文档的数据进行局部修改
2.6.1 修改操作符
$set：用来指定一个字段的值，如果这个字段不存在，则创建它// 仅修改name为'沙和尚'这条数据中的gender、address属性，而非替换整条数据 db.stus.update( { name: '沙和尚' }, { $set: { gender: '男',address: '流沙河',},} )$unset：用来删除文档中一个不需要的字段，用法和set类似// 仅删除name为'沙和尚'这条数据中的address属性 db.stus.update( { name: '沙和尚' }, { $unset: { address: '流沙河',},} )$inc：用来增加已有键的值，或者该键不存在则创建一个，只能用于Number类型的值// 为所有薪资低于1000的员工增加工资400元 db.users.updateMany({ sal: { $lte: 1000 } }, { $inc: { sal: 400 } })$push：向数组中添加一个新的元素db.users.update({ username: 'tangseng' }, { $push: { 'hobby.movies': 'Interstellar' } })$addToSet：向数组中添加一个新元素，如果数组中已经存在了该元素，则不会添加db.users.update({ username: 'tangseng' }, { $addToSet: { 'hobby.movies': 'Interstellar' } })
2.6.2 查询操作符
比较符：
$eq：等于；$ne：不等于；$lt：小于；$lte：小于等于；$gt：大于；$gte：大于等于；$in：在数组中；$nin：不在数组中// 查询numbers中num大于500的文档 db.numbers.find({ num: { $gt: 500 } }) // 查询numbers中num等于500的文档 db.numbers.find({ num: { $eq: 500 } }) // 查询numbers中num小于30的文档 db.numbers.find({ num: { $lt: 30 } }) // 查询numbers中num大于40小于50的文档 db.numbers.find({ num: { $gt: 40, $lt: 50 } })逻辑符：
$and：和；$not：非；$or：或；$nor：都不// 查询工资小于1000或大于2500的员工 db.emp.find({ $or: [{ sal: { $lt: 1000 } }, { sal: { $gt: 2500 } }] })
2.7 文档关系
一对一：可以通过内嵌文档的形式来体现出一对一的关系
db.wifeAndHusband.insert([ { name: '黄蓉', husband: { name: '郭靖',},}, { name: '潘金莲',husband: { name: '武大郎',},}, ])一对多：用户vs订单、文章vs评论
db.users.insert([ { username: 'swk',}, { username: 'zbj',}, ]) db.order.insert({ list: ['牛肉', '漫画'], user_id: ObjectId('59c47e35241d8d36a1d50de0'), }) //查找用户swk的订单 var user_id = db.users.findOne({ username: 'zbj' })._id db.order.find({ user_id: user_id })多对多：分类vs商品、老师vs学生
db.teachers.insert([{ name: '洪七公' }, { name: '黄药师' }, { name: '龟仙人' }]) db.stus.insert([ { name: '郭靖', teacherName: ['洪七公','黄药师'],}, { name: '孙悟空', teacherName: ['洪七公','黄药师','龟仙人'],}, ])
第3章 Mongoose
3.1 Mongoose简介
定义：用Node来操作MongoDB的模块，是一个对象文档模型(ODM)库，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好处
特点：
1）可以为文档创建一个模式结构(Schema)
2）可以对模型中的对象/文档进行验证
3）数据可以通过类型转换转换为对象模型
4）可以使用中间件来应用业务逻辑挂钩
5）比Node原生的MongoDB驱动更容易
新的对象：
1）Schema(模式对象)：定义约束了数据库中的文档结构
2）Model：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
3）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
3.2 连接MongoDB
连接MongoDB数据库后，底层的
Connection对象就可以通过mongoose模块的conection属性来访问connection对象是对数据库连接的抽象，它提供了对象连接、底层的db对象和表示结合的Model对象的访问1）可以对
connection对象上的一些事件进行监听，来获悉数据库连接的开始与端开2）例：可以通过
open和close事件来监控连接的打开和关闭安装mongoose：
npm i mongoose引入mongoose：
const mongoose = require("mongoose")连接数据库：如果端口号是默认端口号（27017），可以省略不写
mongoose.connect('mongodb://数据库的ip地址:端口号/数据库名', { useMongoClient: true})数据库连接成功的事件：
mongoose.connection.once('open', function () { console.log('数据库连接成功!') })数据库断开的事件：
mongoose.connection.once('close', function () { console.log('数据库连接断开!') })断开连接：一般不需要调用
mongoose.disconnect()
3.3 Schema模式对象
作用：模式就是对文档的约束，文档中的字段必须符合模式的规定，否则将不能正常操作
定义模式：对在模式中的每个字段都需要定一个特定的值类型
String、Number、Boolean、Array、Buffer、Date、ObjectId(Oid)、Mixed创建模式定义：模式需要通过mongoose的Schema属性来创建，这个属性是一个构造函数
1）语法：
new Schema(definition,option)2）参数：definition（描述模式）、options（配置对象，定义与数据库中集合的交互）
options选项 说明 autoIndex 布尔值，开启自动索引，默认true bufferCommands 布尔值，缓存由于连接问题无法执行的语句，默认true capped 集合中最大文档数量 collection 指定应用Schema的集合名称 id 布尔值，是否有应用于_id的id处理器，默认true _id 布尔值，是否自动分配id字段，默认true strict 布尔值，不符合Schema的对象不会被插入进数据库，默认true 案例：
// 创建并连接数据库 var mongoose = require('mongoose') mongoose.connect('mongodb://127.0.0.1/mongoose_test', { useMongoClient: true }) mongoose.connection.once('open', function () { console.log('数据库连接成功!') }) // 将mongoose.Schema 赋值给一个变量 var Schema = mongoose.Schema // 创建Schema（模式）对象 var stuSchema = new Schema({ name: String, age: Number, gender: { type: String, default: 'female', }, address: String, }) // 通过Schema来创建Model：mongoose.model(modelName, schema) // modelName：要映射的集合名，mongoose会自动将集合名变成复数！（如果已经是复数则不变了） var StuModel = mongoose.model('student', stuSchema) // 名称自动变为students // 向数据库中插入一个文档：modelName.create(doc, function(err){}) StuModel.create( { name: '白骨精', age: 16, address: '白骨洞', }, function (err) { if (!err) { console.log('插入成功~~~') } } )
3.4 Model模型对象
Model对象：相当于数据库中的集合，通过Model可以完成对集合的CRUD操作
- 工作流程：定义Schema对象后，就需要通过该Schema对象来创建Model对象；创建Model对象后，就会自动和数据库中对应的集合建立连接，以确保在应用更改时，集合已经创建并具有适当的索引，且设置了必须性和唯一性
3.4.1 创建Model
语法：
mongoose.model(name,[schema],[collection],[skipInit])参数：
name：模型的名字，用于查找模型schema：创建好的模式对象collection：要连接的集合名skipInit：是否跳过初始化，默认false
// 创建并连接数据库 var mongoose = require('mongoose') mongoose.connect('mongodb://127.0.0.1/mongoose_test', { useMongoClient: true }) mongoose.connection.once('open', function () { console.log('数据库连接成功!') }) var Schema = mongoose.Schema var stuSchema = new Schema({ name: String, age: Number, gender: { type: String, default: 'female', }, address: String, }) var StuModel = mongoose.model('student', stuSchema)
3.4.2 创建文档
语法：
Model.create(doc(s),[callback])StuModel.create( [ {name: '沙和尚',age: 38,gender: 'male',address: '流沙河',}, {name: '孙悟空',age: 26,gender: 'male',address: '花果山',}, ], function (err) { if (!err) { console.log(arguments) } } )
3.4.3 查询文档
Model.find(conditions,[projection],[options],[callback])：查询所有符合条件的文档，返回一个数组Model.findOne([conditions],[projection],[options],[callback])：查询符合条件的第一个文档，返回一个具体的文档对象Model.findById(id,[projection],[options],[callback])：根据文档的id属性查询文档参数说明：
1）
conditions：查询的条件2）
projection：投影，语法1：{name:1, _id:0}，语法2："name -_id"3）
options：查询选项，可指定skip、limit4）
callback：回调函数(必填)，查询结果会通过回调函数返回// 查找name为'唐僧'的文档 StuModel.find({ name: '唐僧' }, function (err, docs) { if (!err) { console.log(docs) } }) // 查询所有文档，只显示name列 StuModel.find({}, { name: 1, _id: 0 }, function (err, docs) { if (!err) { console.log(docs) } }) // 查询所有文档，只显示name、age列，从第4条开始显示，仅显示一条数据 StuModel.find({}, 'name age -_id', { skip: 3, limit: 1 }, function (err, docs) { if (!err) { console.log(docs) } }) // 查询第1条文档 StuModel.findOne({}, function (err, doc) { if (!err) { console.log(doc) } }) // 按ID查询文档 StuModel.findById('59c4c3cf4e5483191467d392', function (err, doc) { if (!err) { // 返回的对象就是Document文档对象，是Model的实例 console.log(doc instanceof StuModel) } })
3.4.4 修改文档
Model.update(conditions,doc,[options],[callback])Model.updateMany(conditions,doc,[options],[callback])Model.updateOne(conditions,doc,[options],[callback])Model.replaceOne(conditions,doc,[options],[callback])参数说明：
1）
conditions：查询条件2）
doc：修改后的对象3）
options：配置参数4）
callback：回调函数// 修改唐僧的年龄为20 StuModel.updateOne({ name: '唐僧' }, { $set: { age: 20 } }, function (err) { if (!err) { console.log('修改成功') } })
3.4.5 删除文档
Model.remove(conditions,[callback])Model.deleteOne(conditions,[callback])Model.deleteMany(conditions,[callback])// 删除name为'白骨精'的文档 StuModel.remove({ name: '白骨精' }, function (err) { if (!err) { console.log('删除成功~~') } })
3.4.6 统计数量
语法：
Model.count(conditions,[callback])// 统计StuModel中的文档数量 StuModel.count({}, function (err, count) { if (!err) { console.log(count) } })
3.5 Document文档对象
通过Model对数据库进行查询时，会返回Document对象或Document对象数组，Document继承自Model，代表一个集合中的文档
创建文档：
// 引入模块：创建并连接数据库 require("./tools/conn_mongo") var Schema = mongoose.Schema var stuSchema = new Schema({ name: String, age: Number, gender: { type: String, default: 'female', }, address: String, }) var StuModel = mongoose.model('student', stuSchema) // 创建一个Document var stu = new StuModel({ name: '奔波霸', age: 48, gender: 'male', address: '碧波潭', })保存文档：
save([options],[callback])stu.save(function (err) { if (!err) { console.log('保存成功!') } })修改文档：
update(update,[options],[callback])StuModel.find({ name: '孙悟空' }, function (err, doc) { if (!err) { // 方法1 doc.update({ $set: { age: 28 } }, function (err) { if (!err) { console.log('修改成功!') } }) // 方法2 doc.age = 18 doc.save() } })删除文档：
remove([callback])StuModel.find({ name: '孙悟空' }, function (err, doc) { if (!err) { doc.remove(function (err) { if (!err) { console.log('大师兄再见!') } }) } })获取文档中的指定属性值：
get(name)StuModel.find({ name: '孙悟空' }, function (err, doc) { if (!err) { // 方法1 console.log(doc.get("age")) // 方法2 console.log(doc.age) } })设置文档的指定的属性值：
set(name, value)StuModel.find({ name: '孙悟空' }, function (err, doc) { if (!err) { // 方法1 doc.set("name","孙大圣") // 方法2 doc.name = "孙大圣" } })获取文档的_id属性值：
_idStuModel.find({ name: '孙悟空' }, function (err, doc) { if (!err) { console.log(doc._id) } })转换为一个JSON对象：
toJSON()StuModel.find({ name: '孙悟空' }, function (err, doc) { if (!err) { var j = doc.toJSON() console.log(j) } })将文档转换为一个普通的JS对象（所有文档的属性和方法都不可用）：
toObject()StuModel.find({ name: '孙悟空' }, function (err, doc) { if (!err) { doc = doc.toObject() // 用JS方法操作 delete doc.address console.log(doc._id) } })
3.6 Mongoose模块化
tools/conn_mongo.js：连接数据库
// 创建并连接数据库 var mongoose = require('mongoose') mongoose.connect('mongodb://127.0.0.1/mongoose_test', { useMongoClient: true }) mongoose.connection.once('open', function () { console.log('数据库连接成功!') })models/student.js：定义模型
var Schema = mongoose.Schema var stuSchema = new Schema({ name: String, age: Number, gender: { type: String, default: 'female', }, address: String, }) var StuModel = mongoose.model('student', stuSchema) // 暴露模型 model.exports = StuModelindex.js：引入模块
require("./tools/conn_mongo") var Student = require("./model/student") // 自定义操作 StuModel.find({ name: '唐僧' }, function (err, docs) { if (!err) { console.log(docs) } })