在使用mongodb之前先了解一些mongodb的一些基础概念

零. 概述

• 文档： MongoDB 中的基本数据单元，相当于关系数据库管理系统中的行。每个文档都有一个特殊的键 “_id”，其在所属的集合中是唯一的。
• 集合：具有动态模式的表。
• mongo shell：对管理 MongoDB 实例和使用 MongoDB 的查询语言操作数据提供了内置的支持。它也是一个功能齐全的JavaScript 解释器，用户可以根据需求创建或加载自己的脚本。

为了更好地理解mongodb中的概念，以下是关系型数据库和mongodb的一些名词的对比：

一. 文档

文档是一组有序键值的集合。在JavaScript 中，文档表示为对象：

{"greeting" : "Hello, world!", "views" : 3}

1. 键的命名规则：

文档中的键是字符串类型。除了少数例外的情况，可以使用任意 UTF-8 字符作为键。

• 键中不能含有 \0（空字符）。这个字符用于表示一个键的结束。
• . 和 $ 是特殊字符，只能在某些特定情况下使用。可以认为这两个字符属于保留字符，如果使用不当，那么驱动程序将无法正常工作。
• 集合名称不能以system.开头，该前缀是为内部集合保留的。

2. 文档的特点

文档区分类型和大小写。例如，下面是不同的：

{"count" : 5}
{"count" : "5"}


{"count" : 5}
{"Count" : 5}

 
文档不能包含重复的键。例如，下面这个文档是不合法的。

{"greeting" : "Hello, world!", "greeting" : "Hello, MongoDB!"}

但文档和文档之间可以重复。

二. 集合

集合就是一组文档。如果将文档比作关系数据库中的行，那么一个集合就相当于一张表。

1. 动态模式

动态模式是指在一个集合中，文档之间的（字段、类型列表）不必一致，比如如下两个文档：

{"greeting" : "Hello, world!", "views": 3}
{"signoff": "Good night, and good luck"}

动态模式的原因：ing

在集合中获取文档本身要比提取集合的文档类型列表要快的多。设一个集合中每个文档都有一个"filed1"字段来指明文档是"A",“B"还是"C”，在当个集合中查找这三个值要比找到3个相应的集合慢的多。

2. 子集合

使用 . 字符分隔不同命名空间的子集合。

例如，有一个具有博客功能的应用程序，可能包含名为blog.posts 和名为 blog.authors 的集合。这只是一种组织管理的方式，blog 集合（它甚至不必存在）与其“子集合”之间没有任何关系。

三. 数据库

1. 命名语法

数据库名称可以是任意 UTF-8 字符串，但有以下限制。

• 数据库名称不能是空字符串（“”）。
• 数据库名称不能包含 /、\、.、"、*、<、>、:、|、?、$、单一的空格以及 \0（空字符），基本上只能使用 ASCII 字母和数字。
• 数据库名称区分大小写。
• 数据库名称的长度限制为 64 字节。

2. 默认存在的数据库

admin　　
admin 数据库会在身份验证和授权时被使用。此外，某些管理操作需要访问此数据库。


local
特定于单个服务器的数据会存储在此数据库中。在副本集中，local 用于存储复制过程中所使用的数据，而 local 数据库本身不会被复制。


config
MongoDB 的分片集群会使用 config 数据库存储关于每个分片的信息。

3. 命令空间

命名空间是指：通过将数据库名称与该库中的集合名称连接起来，可以获得一个完全限定的集合名称。

例子：

如果你要使用 cms 数据库中的 blog.posts 集合，则该集合的命名空间为cms.blog.posts。

命名空间的长度限制为 120 字节，而实际使用时应该小于 100 字节。
 

四. mongodb的数据类型

1. 数据类型一览

MongoDB 中的文档可以被认为是“类似于 JSON”的形式，因为它们在概念上和 JavaScript 中的对象非常相近。
 

json表达的局限性：

• JSON 只有 null、布尔值、数字、字符串、数组和对象这几种类型；
• 例如，JSON 没有日期类型，这使得原本容易的日期处理变得很麻烦；
• JSON 只有一个数字类型，因此没有办法区分浮点数和整数，更不用说区分 32 位和 64 位的数字了。同样，JSON 也无法表示其他的常用类型，比如正则表达式或函数。

MongoDB 在保留了 JSON 基本键–值对特性的基础上，增加了对许多额外数据类型的支持。

序号	字段类型	举例说明
1	null类型	用于表示空值或不存在的字段。 {"x" : null}
2	布尔类型	值可以为 true 或者 false。 {"x" : true}
3	数值类型	shell 默认使用 64 位的浮点数来表示数值类型。 {"x" : 3.14} {"x" : 3}
4	整数类型	使用 NumberInt/NumberLong 类，分别表示 4/8 字节的有符号整数。 {"x" : NumberInt("3")} {"x" : NumberLong("3")}
5	字符串类型	任何 UTF-8 字符串都可以使用字符串类型来表示。 {"x" : "foobar"}
6	日期类型	1. MongoDB 会将日期存储为 64 位整数，表示自 Unix 纪元（1970 年 1 月 1 日）以来的毫秒数，不包含时区信息。 2. 时区信息可以存储为另一个键的值。 {"x" : new Date()}
7	数组类型	集合或者列表可以表示为数组。 {"x" : ["a", "b", "c"]}
8	内嵌文档	{"x" : {"foo" : "bar"}}
9	Object ID	Object ID 是一个 12 字节的 ID，是文档的唯一标识。 {"x" : ObjectId()}
10	二进制数据	二进制数据是任意字节的字符串，不能通过 shell 操作。如果要将非 UTF-8 字符串存入数据库，那么使用二进制数据是唯一的方法。
11	代码	MongoDB 还可以在查询和文档中存储任意的JavaScript 代码

接着对一些复杂的数据类型进行进一步的说明
 

2. 数组类型

文档中的数组有一个非常好的特性，就是 MongoDB 能够“理解”其结构，并且知道如何深入数组内部对其内容执行操作。这允许我们对数组进行查询并使用其内容创建索引。

例如：

MongoDB 可以查询出 “things” 数组中包含3.14 这个元素的所有文档。
如果这是一个经常会使用的查询，那么你甚至可以对 “things” 这个键创建索引来提高查询速度。

{"x" : ["a", "b", "c"]}

数组可以包含不同数据类型的元素

{"things" : ["pie", 3.14]}

3. 内嵌文档

文档可以嵌套其他文档，此时被嵌套的文档就成了父文档的值，这称为内嵌文档。

{"x" : {"foo" : "bar"}}

与数组一样，MongoDB“理解”内嵌文档的结构，并能够在其中创建索引、执行查询或进行更新。

但需要注意的是

MongoDB 可能会导致更多的数据重复:
 
假设addresses 是关系数据库中一个单独的表，我们需要修正地址中的一个拼写错误。当对 people 和 addresses 进行连接操作时，每个共享此地址的人的信息都会得到更新;
 
使用MongoDB，则需要对每个人的文档中的这个拼写错误分别进行修正。

4. Object ID

ObjectId 是 “_id” 的默认类型。ObjectId 类采用了轻量化设计，可以很容易地在不同的机器上以全局唯一的方式生成。

注意：

MongoDB 的分布式特性是它使用 ObjectId 而不是其他传统做法（比如自动递增主键）的主要原因：跨多个服务器同步自动递增主键既困难又耗时。

ObjectId 占用了 12 字节的存储空间，可以用 24 个十六进制数字组成的字符串来表示：每字节存储两个数字。