前言
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。
Linux中下载并部署MongoDB
- 使用Docker部署，对应的仓库https://hub.docker.com/_/mongo
docker pull mongo拉取线上仓库的MongoDB镜像docker run --name some-mongo -p 27017:27017 -d mongo:tag将镜像变为容器，其中some-mongo为容器名，tag为需要创建的版本号- 通过
docker ps就能看到创建的容器了 docker exec -it mongodb bash（默认SHELL)就可以进入我刚刚创建的mongodb容器了- 在容器中输入
mongo admin以管理员身份进入MongoDB数据库 - 下载辅助工具
NoSQLBooster for MongoDB，https://www.nosqlbooster.com/，利用创建用户的操作得到认证的账号密码
创建用户
给admin数据库创建一个用户，方式如下：
db.createUser({user:"root",pwd:"123",roles:[{role:"userAdminAnyDatabase",db:"admin"}]})
user表示用户名，pwd表示密码，role表示角色，db表示这个用户应用在哪个数据库上。
用户角色分类
- Read：允许用户读取指定数据库
- readWrite：允许用户读写指定数据库
- dbAdmin：允许用户在指定数据库中执行管理函数，如索引创建、删除，查看统计或访问system.profile
- userAdmin：允许用户向system.users集合写入，可以找指定数据库里创建、删除和管理用户
- clusterAdmin：只在admin数据库中可用，赋予用户所有分片和复制集相关函数的管理权限
- readAnyDatabase：只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的读权限
- readWriteAnyDatabase：只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的读写权限
- userAdminAnyDatabase：只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的userAdmin权限
- dbAdminAnyDatabase：只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的dbAdmin权限
- root：只在admin数据库中可用。超级账号，超级权限
使用角色登陆
db.auth("root","123")
MongoDB基本操作
客户端后台管理工具
- 首先我们下载Robo 3T(下载地址https://robomongo.org/download)
- 下载成功之后解压，找到.exe可执行文件双击启动
- 启动后新建一个连接，输入ip地址
- 连接成功之后，我们就可以看到数据库的信息了
- 选中相应的数据库，右键
Open Shell即可以对数据库进行操作
命令行
基础操作
db查看当前所在的数据库show dbs显示所有的数据库use <数据库>切换数据库，若没有该数据库会自动创建，前提是里面要有数据（才会显示）
增
db.test.insert({x:1})向当前数据库的test表中插入一条数据db.test.insertMany([{x:1},{x:2},{x:3}])向当前数据库的test表中插入多条数据
查
db.test.find()查询当前所有的文档db.test.findOne()查询当前的一个文档
可以看到还有一个_id字段，这是系统自动为我们添加的字段，我们也可以自己传入_id，但是_id字段不能重复
改
db.test.update({x:1},{x:999})更新涉及两个参数，一个是更新条件，一个是要更新的数据
删
db.test.remove({x:999})删除涉及一个参数，即删除条件
shell操作
我们也可以将要执行的脚本放在一个js文件中，在使用shell脚本时指定要执行的js文件，如下：
mongo ~/myjs.js
MongoDB数据类型
数字
shell默认使用64位浮点型数值
db.test.insert({x:3.1415926})
db.test.insert({x:3})
对于整型值，我们可以使用NumberInt或者NumberLong表示，如下：
db.test.insert({x:NumberInt(10)})
db.test.insert({x:NumberLong(12)})
字符串
字符串也可以直接存储，如下：
db.test.insert({x:"hello MongoDB!"})
正则表达式
正则表达式主要用在查询里边，查询时我们可以使用正则表达式，语法和JavaScript中正则表达式的语法相同，比如查询所有key为x，value以hello开始的文档且不区分大小写/i：
db.test.find({x:/^(hello)(.[a-zA-Z0-9])+/i})
数组
数组一样也是被支持的，如下：
db.test.insert({x:[1,2,3,4,new Date()]})
日期
MongoDB支持Date类型的数据，可以直接new一个Date对象，如下：
db.test.insert({x:new Date()})
内嵌文档
一个文档也可以作为另一个文档的value，这个其实很好理解，如下：
db.test.insert({name:"三国演义",author:{name:"罗贯中",age:99}})
ObjectId
我们在前面提到过，我们每次插入一条数据系统都会自动帮我们插入一个_id键，这个键的值不可以重复，它可以是任何类型的，我们也可以手动的插入，默认情况下它的数据类型是ObjectId，由于MongoDB在设计之初就是用作分布式数据库，所以使用ObjectId可以避免不同数据库中_id的重复（如果使用自增的方式在分布式系统中就会出现重复的_id的值），这个特点有点类似于Git中的版本号和Svn中版本号的区别。
ObjectId使用12字节的存储空间，每个字节可以存储两个十六进制数字，所以一共可以存储24个十六进制数字组成的字符串，在这24个字符串中，前8位表示时间戳，接下来6位是一个机器码，接下来4位表示进程id，最后6位表示计数器。
二进制
MongoDB中也可以存储二进制数据，不过这种情况并不多，二进制数据的存储不能在shell中操作，我们在后面的代码中会介绍这种存储方式。
代码
文档中也可以包括JavaScript代码，如下：
db.test.insert({x:function f1(a,b){return a+b;}})
文档更新操作
文档替换
集合修改
假设我的集合中现在存了如下一段数据：
{
"_id" : ObjectId("59f005402844ff254a1b68f6"),
"name" : "三国演义",
"authorName" : "罗贯中",
"authorGender" : "男",
"authorAge" : 99.0
}
这是一本书，有书名和作者信息，但是作者是一个独立的实体，所以我想将之提取出来，变成下面这样：
{
"_id" : ObjectId("59f005402844ff254a1b68f6"),
"name" : "三国演义",
"author" : {
"name" : "罗贯中",
"gender" : "男",
"age" : 99.0
}
}
操作步骤：
//加入文档
db.test.insert({"name" : "三国演义", "authorName" : "罗贯中", "authorGender" : "男", "authorAge" : 99.0})
//获取文档
var book = db.test.findOne({name:"三国演义"})
//修改文档
book.author = {name:book.authorName,gender:book.authorGender,age:book.authorAge}
//删除重复字段
delete book.authorName
delete book.authorGender
delete book.authorAge
//更新文档
db.test.update({name:"三国演义"},book)
重复文档更新
另外一个问题是更新时，MongoDB只会匹配第一个更新的文档，假设我的MongoDB中有如下数据：
{ "_id" : ObjectId("59f00d4a2844ff254a1b68f7"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("59f00d4a2844ff254a1b68f8"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("59f00d4a2844ff254a1b68f9"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("59f00d4a2844ff254a1b68fa"), "x" : 2 }
我想把所有x为1的数据改为99，我们很容易想到如下命令：
db.test.update({x:1},{x:99})
但我们发现执行结果却是这样：
{ "_id" : ObjectId("59f00d4a2844ff254a1b68f7"), "x" : 99 }
{ "_id" : ObjectId("59f00d4a2844ff254a1b68f8"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("59f00d4a2844ff254a1b68f9"), "x" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("59f00d4a2844ff254a1b68fa"), "x" : 2 }
即只有第一条匹配的结果被更新了，其他的都没有变化。这是MongoDB的更新规则，即只更新第一条匹配结果。如果我们想将所有x为1的更新为x为99，可以采用如下命令：
db.test.update({x:1},{$set:{x:99}},false,true)
首先我们将要修改的数据赋值给set是一个修改器，我们将在下文详细讲解，然后后面多了两个参数，第一个false表示如果不存在update记录，是否将我们要更新的文档作为一个新文档插入，true表示插入，false表示不插入，默认为false，第二个true表示是否更新全部查到的文档，false表示只更新第一条记录，true表示更新所有查到的文档。
使用修改器
很多时候我们修改文档，只是要修改文章的某一部分，而不是全部，但是现在我面临这样一个问题，假设我有如下一个文档：
{x:1,y:2,z:3}
我现在想把这个文档中x的值改为99，我可能使用如下操作：
db.test.update({x:1},{x:99})
但是更新结果却变成了这样：
{ "_id" : ObjectId("59f02dce95769f660c09955b"), "x" : 99 }
$set修改器
$set可以用来修改一个字段的值，如果这个字段不存在，则创建它。如下：
db.test.update({x:1},{$set:{x:99}})
$inc修改器
$inc用来增加已有键的值，如果该键不存在就新创建一个。比如我想给上文的罗贯中增加一个年龄为99，方式如下：
db.test.update({name:"三国演义"},{$inc:{"author.age":99}})
执行结果如下：
{
"_id" : ObjectId("59f042cfcafd355da9486008"),
"name" : "三国演义",
"author" : {
"name" : "明代罗贯中",
"gender" : "男",
"age" : 99.0
}
}
加入我想给罗贯中增加1岁，执行如下命令：
db.test.update({name:"三国演义"},{$inc:{"author.age":1}})
这是会在现有值上加1，结果如下：
{
"_id" : ObjectId("59f042cfcafd355da9486008"),
"name" : "三国演义",
"author" : {
"name" : "明代罗贯中",
"gender" : "男",
"age" : 100.0
}
}
注意$inc只能用来操作数字，不能用来操作null、布尔等。
数组修改器
数组修改器有好几种，我们分别来看。 $push可以向已有数组末尾追加元素，要是不存在就创建一个数组，还是以我们的上面的book为例，假设book有一个字段为comments，是一个数组，表示对这个book的评论，我们可以使用如下命令添加一条评论：
db.test.update({name:"三国演义"},{$push:{comments:"好书666"}})
此时不存在comments字段，系统会自动帮我们创建该字段，结果如下：
{
"_id" : ObjectId("59f042cfcafd355da9486008"),
"name" : "三国演义",
"author" : {
"name" : "明代罗贯中",
"gender" : "男",
"age" : 100.0
},
"comments" : [
"好书666"
]
}
此时我们可以追加评论，如下：
db.test.update({name:"三国演义"},{$push:{comments:"好书666啦啦啦啦"}})
结果如下：
{
"_id" : ObjectId("59f042cfcafd355da9486008"),
"name" : "三国演义",
"author" : {
"name" : "明代罗贯中",
"gender" : "男",
"age" : 100.0
},
"comments" : [
"好书666",
"好书666啦啦啦啦"
]
}
如果想一次添加3条评论，可以结合$each一起来使用，如下：
db.test.update({name:"三国演义"},{$push:{comments:{$each:["111","222","333"]}}})
结果如下：
{
"_id" : ObjectId("59f042cfcafd355da9486008"),
"name" : "三国演义",
"author" : {
"name" : "明代罗贯中",
"gender" : "男",
"age" : 100.0
},
"comments" : [
"好书666",
"好书666啦啦啦啦",
"111",
"222",
"333"
]
}
我们可以使用$slice来固定数组的长度，假设我固定数组的长度为5，如果数组中的元素不足5个，则全部保留，如果数组中的元素超过5个，则只会保留最新的5个，如下：
db.test.update({name:"三国演义"},{$push:{comments:{$each:["444","555"],$slice:-5}}})
注意$slice的值为负数，运行结果如下：
{
"_id" : ObjectId("59f042cfcafd355da9486008"),
"name" : "三国演义",
"author" : {
"name" : "明代罗贯中",
"gender" : "男",
"age" : 100.0
},
"comments" : [
"111",
"222",
"333",
"444",
"555"
]
}
我们还可以在清理之前使用$sort对数据先进行排序，然后再清理比如我有一个class文档，如下：
{
"_id" : ObjectId("59f07f3649fc5c9c2412a662"),
"class" : "三年级二班"
}
现在向这个文档中插入student，每个student有姓名和成绩，然后按照成绩降序排列，只要前5条数据，如下：
db.test.update({class:"三年级二班"},{$push:{students:{$each:[{name:"张一百",score:100},{name:"张九九",score:99},{name:"张九八",score:98}],$slice:5,$sort:{score:-1}}}})
$sort的取值为-1和1，-1表示降序，1表示升序。 上面的命令执行两次之后（即插入两次），结果如下：
{
"_id" : ObjectId("59f07f3649fc5c9c2412a662"),
"class" : "三年级二班",
"students" : [
{
"name" : "张一百",
"score" : 100.0
},
{
"name" : "张一百",
"score" : 100.0
},
{
"name" : "张九九",
"score" : 99.0
},
{
"name" : "张九九",
"score" : 99.0
},
{
"name" : "张九八",
"score" : 98.0
}
]
}
sort不能只和each。
$addToSet
我们可以在插入的时候使用$addToSet，表示要插入的值如果存在则不插入，否则插入，如下：
db.test.update({name:"三国演义"},{$addToSet:{comments:"好书"}})
上面的命令执行多次之后，发现只成功插入了一条数据。也可以将each结合起来使用，如下：
db.test.update({name:"三国演义"},{$addToSet:{comments:{$each:["111","222","333"]}}})
$pop
$pop可以用来删除数组中的数据，如下：
db.test.update({name:"三国演义"},{$pop:{comments:1}})
1表示从comments数组的末尾删除一条数据，-1表示从comments数组的开头删除一条数据。
$pull
使用$pull我们可以按条件删除数组中的某个元素，如下：
db.test.update({name:"三国演义"},{$pull:{comments:"444"}})
表示删除数组中值为444的数据。
$
既然是数组，我们当然可以通过下标来访问，如下一行操作表示将下标为0comments.0的(第一个comments)comments修改为999：
db.test.update({name:"三国演义"},{$set:{"comments.0":"999"}})
可是有的时候我并不知道我要修改的数据处于数组中的什么位置，这个时候可以使用$符号来解决：
db.test.update({comments:"333"},{$set:{"comments.$":"333-1"}})
comments.$查询条件查出来333的下标，符号就能将之修改。
save
save是shell中的一个函数，接收一个参数，这个参数就是文档，如果文档中有_id参数save会执行更新操作，否则执行插入操作，使用save操作我们可以方便的完成一些更新操作。
类似于如下命令则表示一个插入操作(因为没有_id)：
db.test.save({x:111})
null
null的查询稍微有点不同，假如我想查询z为null的数据，如下：
db.test.find({z:null})
这样不仅会查出z为null的文档，也会查出所有没有z字段的文档，如果只想查询z为null的字段，那就再多加一个条件，判断一下z这个字段存在不$exists:true，如下：
db.test.find({z:{$in:[null],$exists:true}})
数组查询
假设我有一个数据集如下：
{
"_id" : ObjectId("59f1ad41e26b36b25bc605ae"),
"books" : [
"三国演义",
"红楼梦",
"水浒传"
]
}
查询books中含有三国演义的文档，如下：
db.test.find({books:"三国演义"})
如果要查询既有三国演义又有红楼梦的文档，可以使用$all，如下：
db.test.find({books:{$all:["三国演义","红楼梦"]}})
当然我们也可以使用精确匹配，比如查询books为"三国演义","红楼梦", "水浒传"的数据，如下：
db.test.find({books:["三国演义","红楼梦", "水浒传"]})
不过这种就会一对一的精确匹配。
也可以按照下标匹配，比如我想查询数组中下标为2的项books.2的为"水浒传"的文档，如下：
db.test.find({"books.2":"水浒传"})
也可以按照数组长度来查询，比如我想查询数组长度为3的文档$size:3：
db.test.find({books:{$size:3}})
如果想查询数组中的前两条数据，可以使用$slice，如下：
db.test.find({},{books:{$slice:2}})
注意这里要写在find的第二个参数的位置。2表示数组中前两个元素，-2表示从后往前数两个元素。也可以截取数组中间的元素，比如查询数组的第二个到第四个元素：
db.test.find({},{books:{$slice:[1,3]}})
数组中的与的问题也值得说一下，假设我有如下数据：
{
"_id" : ObjectId("59f208bc7b00f982986c669c"),
"x" : [
5.0,
25.0
]
}
我想将数组中value取值在(10,20)之间的文档获取到，如下操作：
db.test.find({x:{$lt:20,$gt:10}})
此时上面这个文档虽然不满足条件却依然被查找出来了，因为5<20，而25>10，要解决这个问题，我们可以使用$elemMatch，如下：
db.test.find({x:{$elemMatch:{$lt:20,$gt:10}}})
$elemMatch要求MongoDB同时使用查询条件中的两个语句与一个数组元素进行比较。
嵌套文档查询
嵌套文档有两种查询方式，比如我的数据如下：
{
"_id" : ObjectId("59f20c9b7b00f982986c669f"),
"x" : 1.0,
"y" : {
"z" : 2.0,
"k" : 3.0
}
}
想要查询上面这个文档，我的查询语句如下：
db.test.find({y:{z:2,k:3}})
但是这种写法要求严格匹配，顺序都不能变，假如写成了db.sang_collect.find({y:{k:3,z:2}})，就匹配不到了，因此这种方法不够灵活，我们一般推荐的是下面这种写法：
db.test.find({"y.z":2,"y.k":3})
这种写法可以任意颠倒顺序。