MongoDB中的基础概念:Databases、Collections、Documents

Java框架

浏览数:134

2019-3-27

程序猿DD 系列文章目录

号外: 最近整理了之前编写的一系列内容做成了PDF,关注我的公众号”程序猿DD”来领取吧!

MongoDB以BSON格式的文档(Documents)形式存储。Databases中包含集合(Collections),集合(Collections)中存储文档(Documents)。

BSON是一个二进制形式的JSON文档,它比JSON包含更多的数据类型。对于BSON规格,可参见bsonspec.org,也可参考BSON类型

Databases

在MongoDB中,databases保存文档(Documents)的集合(Collections)。

在Mongo Shell中,通过使用use <db>命令来选中database,就像下面的例子:

use myDB

创建Database

如果database不存在,MongoDB会在第一次为database存储数据的时候创建。因此,你可以直接切换到一个不存在的数据库,然后执行下面的语句:

use myNewDB

db.myNewCollection1.insert( { x: 1 } )

insert()操作会创建名为myNewDB的database和名为myNewCollection1的collection(如果他们不存在的话)。

Collections

MongoDB在collections中存储文档(documents)。Collections类似于关系型数据库中的表(tables)。

创建Collection

如果collection不存在,MongoDB会在第一次为collection存储数据的时候创建。

db.myNewCollection2.insert( { x: 1 } )
db.myNewCollection3.createIndex( { y: 1 } )

无论是insert()还是createIndex()操作,都会创建它们各自指定的收集,如果他们不存在的话。

显式创建

MongoDB提供db.createCollection()方法来显式创建一个collection,同时还能设置各种选项,例如:设置最大尺寸和文档校验规则。如果你没有指定这些选项,那么你就不需要显式创建collection,因为MongoDB会在你创建第一个数据的时候自动创建collection。

若要修改这些collection选择,可查看collMod

Documents校验

3.2.x版本新增内容。

默认情况下,collection不要求文档有相同的结构;例如,在一个collection的文档不必具有相同的fields,对于单个field在一个collection中的不同文档中可以是不同的数据类型。

从MongoDB 3.2开始,你可以在对collection进行update和insert操作的时候执行文档(documents)校验规则。具体可参见文档验证的详细信息

Documents

Document结构

MongoDB的文件是由field和value对的结构组成,例如下面这样的结构:

{
   field1: value1,
   field2: value2,
   field3: value3,
   ...
   fieldN: valueN
}

value值可以是任何BSON数据类型,包括:其他document,数字,和document数组。

例如下面的document,包含各种不同类型的值:

var mydoc = {
    _id: ObjectId("5099803df3f4948bd2f98391"),
    name: { 
        first: "Alan", last: "Turing" 
    },
    birth: new Date('Jun 23, 1912'),
    death: new Date('Jun 07, 1954'),
    contribs: [ "Turing machine", "Turing test", "Turingery" ],
    views : NumberLong(1250000)
}

上面例子中的各fields有下列数据类型:

  • _id:ObjectId类型
  • name:一个嵌入的document,包含first和last字段
  • birth和death:Date类型
  • contribs:字符串数组
  • views:NumberLong类型

Field名

Field名是一个字符串。

Documents中的filed名有下列限制:

  • _id被保留用于主键;其值必须是集合中唯一的、不可变的、并且可以是数组以外的任何数据类型
  • 不能以美元符号$开头
  • 不能包含点字符.
  • 不能包含空字符

Field Value限制

对于索引的collections,索引字段中的值有最大长度限制。详情请参见Maximum Index Key Length

圆点符号

MongoDB中使用圆点符号.访问数组中的元素,也可以访问嵌入式Documents的fields。

Arrays数组

通过圆点符号.来链接Arrays数组名字和从0开始的数字位置,来定位和访问一个元素数组:

"<array>.<index>"

举例:对于下面的document:

{
   ...
   contribs: [ "Turing machine", "Turing test", "Turingery" ],
   ...
}

要访问contribs数组中的第三个元素,可以这样访问:

"contribs.2"
嵌入式Documents

通过圆点符号.来链接嵌入式document的名字和field名,来定位和访问嵌入式document:

"<embedded document>.<field>"

举例:对于下面的document:

{
   ...
   name: { first: "Alan", last: "Turing" },
   ...
}

要访问name中的last字段,可以这样使用:

"name.last"

Documents限制

Documents有下面这些属性和限制:

Document大小限制

每个BSON文档的最大尺寸为16兆字节。

最大文档大小有助于确保一个单个文档不会使用过量的内存,或通信过程中过大的带宽占用。

若要存储超过最大尺寸的文档,MongoDB提供了GridFS API。可以看mongofiles和更多有关GridFS的文档

Document Field顺序

MongoDB中field的顺序默认是按照写操作的顺序来保存的,除了下面几种情况:

  • _id总是document的第一个field
  • 可能会导致文档中的字段的重新排序的更新,包括字段名重命名。

在2.6版本起,MongoDB开始积极地尝试保留document中field的顺序。

_id字段

_id字段有以下行为和限制:

  • 默认情况下,MongoDB会在创建collection时创建一个_id字段的唯一索引
  • _id字段总是documents中的第一个字段。如果服务器接收到一个docuement,它的第一个字段不是_id,那么服务器会将_id字段移在开头
  • _id字段可以是除了array数组之外的任何BSON数据格式

以下是存储_id值的常用选项:

  • 使用ObjectId
  • 最好使用自然的唯一标识符,可以节省空间并避免额外的索引
  • 生成一个自动递增的数字。请参阅创建一个自动递增序列字段
  • 在您的应用程序代码中生成UUID。为了更高效的在collection和_id索引中存储UUID值,可以用BSON的BinData类型存储UUID。

大部分MongoDB驱动客户端会包含_id字段,并且在发送insert操作的时候生成一个ObjectId。但是如果客户端发送一个不带_id字段的document,mongod会添加_id字段并产生一个ObjectId

本文由
程序猿DD-翟永超 创作,采用
CC BY 3.0 CN协议 进行许可。 可自由转载、引用,但需署名作者且注明文章出处。如转载至微信公众号,请在文末添加作者公众号二维码。