MongoDB入门及 c# .netcore客户端MongoDB.Driver2.9.1使用

C#

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2019-9-17

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。

什么场景下使用MongoDB

MongoDB虽然是NoSQL(非关系型的数据库),但是实际使用的时候可以当做关系型数据库来用,
mysql等数据库中单表数据量大了之后,想要扩展字段就非常痛苦,应为要卡很长时间,这时候就必须面临着两种选择 要么水平切分数据库,要么使用nosql来存储海量数据,mongodb作为日志存储是非常利于扩展的,还有数据分析等都可以用mongodb作为灵活的数据源的存储方式。

MongoDB 概念解析

在mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库,下面我们挨个介绍。

SQL术语/概念 MongoDB术语/概念 解释/说明
database database 数据库
table collection 数据库表/集合
row document 数据记录行/文档
column field 数据字段/域
index index 索引
table joins 表连接,MongoDB不支持
primary key primary key 主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

数据库

一个mongodb中可以建立多个数据库。
MongoDB的默认数据库为”db”,该数据库存储在data目录中。
MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库,每一个都有自己的集合和权限,不同的数据库也放置在不同的文件中。
“show dbs” 命令可以显示所有数据的列表。

集合

集合就是 MongoDB 文档组,类似于 RDBMS (关系数据库管理系统:Relational Database Management System)中的表格。

集合存在于数据库中,集合没有固定的结构,这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据,但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。

比如,我们可以将以下不同数据结构的文档插入到集合中:

{“site”:”www.baidu.com”}
{“site”:”www.google.com”,”name”:”Google”}
{“site”:”www.runoob.com”,”name”:”菜鸟教程”,”num”:5}
当第一个文档插入时,集合就会被创建。

合法的集合名
集合名不能是空字符串””。
集合名不能含有\0字符(空字符),这个字符表示集合名的结尾。
集合名不能以”system.”开头,这是为系统集合保留的前缀。
用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含,这是因为某些系统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合,否则千万不要在名字里出现$。 

文档(Document)

文档是一组键值(key-value)对(即 BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段,并且相同的字段不需要相同的数据类型,这与关系型数据库有很大的区别,也是 MongoDB 非常突出的特点。

下表列出了 RDBMS 与 MongoDB 对应的术语:

RDBMS MongoDB
数据库 数据库
表格 集合
文档
字段
表联合 嵌入文档
主键 主键 (MongoDB 提供了 key 为 _id )

需要注意的是:

文档中的键/值对是有序的。
文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串,还可以是其他几种数据类型(甚至可以是整个嵌入的文档)。
MongoDB区分类型和大小写。
MongoDB的文档不能有重复的键。
文档的键是字符串。除了少数例外情况,键可以使用任意UTF-8字符。
文档键命名规范:

键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。
.和$有特别的意义,只有在特定环境下才能使用。
以下划线”_”开头的键是保留的(不是严格要求的)。

MongoDB 数据类型

下表为MongoDB中常用的几种数据类型。

数据类型 描述
String 字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中,UTF-8 编码的字符串才是合法的。
Integer 整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器,可分为 32 位或 64 位。
Boolean 布尔值。用于存储布尔值(真/假)。
Double 双精度浮点值。用于存储浮点值。
Min/Max keys 将一个值与 BSON(二进制的 JSON)元素的最低值和最高值相对比。
Array 用于将数组或列表或多个值存储为一个键。
Timestamp 时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。
Object 用于内嵌文档。
Null 用于创建空值。
Symbol 符号。该数据类型基本上等同于字符串类型,但不同的是,它一般用于采用特殊符号类型的语言。
Date 日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间:创建 Date 对象,传入年月日信息。
Object ID 对象 ID。用于创建文档的 ID。
Binary Data 二进制数据。用于存储二进制数据。
Code 代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。
Regular expression 正则表达式类型。用于存储正则表达式。

ObjectId

ObjectId 类似唯一主键,可以很快的去生成和排序,包含 12 bytes,含义是:

  • 前 4 个字节表示创建 unix 时间戳,格林尼治时间 UTC 时间,比北京时间晚了 8 个小时
  • 接下来的 3 个字节是机器标识码
  • 紧接的两个字节由进程 id 组成 PID
  • 最后三个字节是随机数

MongoDB 中存储的文档必须有一个 _id 键。这个键的值可以是任何类型的,默认是个 ObjectId 对象

mongodb windows安装

下载地址 https://www.mongodb.com/download-center/community

客户端工具
使用以下三种都可以
https://robomongo.org/download【推荐
https://www.mongodb.com/download-center/compass【官方的,windows下会默认安装
https://nosqlbooster.com/downloads

如何使用

引入 nuget包 MongoDB.Driver

客户端:

以下是常用的CRUD测试用例

using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using MongoDB.Bson;
using MongoDB.Bson.Serialization.Attributes;
using MongoDB.Driver;
using MongoDB.Driver.Linq;
using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace MongoDBDemo
{
    /// <summary>
    /// mongodb先创建库 test
    /// 再创建表 testlist
    /// </summary>
    [TestClass]
    public class UnitTest1
    {
        private MongoClient client;
        private IMongoDatabase database;

        public UnitTest1()
        {
            this.client = new MongoClient(new MongoClientSettings { Server = new MongoServerAddress("127.0.0.1", 27017), });
            this.database = client.GetDatabase("test");
        }

        /// <summary>
        /// 查所有记录
        /// </summary>
        [TestMethod]
        public void TestQueryAll()
        {
            var list = database.GetCollection<A>("testlist");
            var result = list.Find("{}").ToList();
        }

        /// <summary>
        /// 基础的查询方式
        /// </summary>
        [TestMethod]
        public void TestQueryBase()
        {
            var collection = database.GetCollection<BsonDocument>("testlist");
            BsonDocument filter = new BsonDocument();

            var s = collection.Find(filter).ToList();

            using (var cursor = collection.FindAsync(filter).Result)
            {
                while (cursor.MoveNextAsync().Result)
                {
                    var batch = cursor.Current;
                    foreach (BsonDocument document in batch)
                    {
                        Console.WriteLine(document.ToJson());
                    }
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 组装查询语句方式
        /// </summary>
        [TestMethod]
        public void TestQueryBuilders()
        {
            var list = database.GetCollection<A>("testlist");
            var filter = Builders<A>.Filter.Eq(x => x.Name, "b");
            var result = list.Find(filter).ToList();
        }

        /// <summary>
        /// linq asqueryable方式
        /// </summary>
        [TestMethod]
        public void TestQueryLinq()
        {
            var list = database.GetCollection<A>("testlist");
            var result = list.AsQueryable().Where(p => p.Name == "b").ToList();
        }

        [TestMethod]
        public void TestQueryLinq2()
        {
            var list = database.GetCollection<A>("testlist");
            var result = list.Find(p => p.Name == "b").ToList();
        }

        [TestMethod]
        public void TestInsert()
        {
            var list = database.GetCollection<A>("testlist");
            list.InsertOne(new A { Name = "a", Count = 1 });
        }

        [TestMethod]
        public void TestUpdate()
        {
            var list = database.GetCollection<A>("testlist");
            var update = Builders<A>.Update;
            list.UpdateOne(p => p.Name == "a", update.Set("Count", 2));
        }

        [TestMethod]
        public void TestDelete()
        {
            var list = database.GetCollection<A>("testlist");
            list.DeleteOne(p => p.Name == "s");
        }
    }

    //如果不加这个[BsonIgnoreExtraElements]会报错 
    // System.FormatException:“Element '_id' does not match any field or property of class,
    // 也可以加属性 public ObjectId _id { get; set; } 来解决
    [BsonIgnoreExtraElements]
    public class A
    {
        //public ObjectId _id { get; set; }
        public string Name { get; set; }

        public int Count { get; set; }
    }
}

更详细的关于CRUD操作可以看官方文档

作者:sands