MongoDB数据库核心概念

1.NoSQL数据库介绍

NoSQL意思是不仅仅是sql。

NoSQL指的是菲关系型数据库，NoSQL有时称作Not Only SQL的缩写，是对不同于传统的关系型数据的统称。

NoSQL就是非关联形式的数据库，数据存储是key value形式。

NoSQL类型的数据存储不需要固定的模式，无需多余操作就可以横向扩展。

2.MongoDB数据库介绍

MongoDB由C++语言编写，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统，是专为可扩展性、高性能和高可用性设计的数据库，是非关系型数据库中功能最丰富，最像关系型数据库，MongoDB的数据结构是json和bjson格式。

MongoDB是可以应用于各种规模的企业，各个行业以及各类应用程序的开源数据库，作为一个适用于敏捷开发的数据库，MongoDB的数据模式可以随着应用程序的发展灵活的更新。

随着应用程序的更新，数据库某张表可能需要增加一个或多个字段，而mysql这种关系型数据库需要修改表结构，并且在更新成千上万条数据，这个过程可能会导致数据库死锁，这种更新字段放到了非关系型数据库mongodb中，就会变得非常简单，只需要添加新字段后，新数据进来时应用即可，旧数据不会有变动，大大减少了数据库的压力。

MongoDB是一种叫做BSON（二进制JSON）的存储形式作为数据存储。

3.MongoDB支持的数据格式

3.1.JSON格式的数据类型

JSON是一种轻量级的数据交换格式，json采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯，这些特性使json成为理想的数据交换语言，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。

MongoDB使用json文档存储记录。

json格式：

{ 
    "id": "f274ef35-05a2-40c6-9b84-ff1e97702300", 
    "version": "7.6.2", 
    "hostname": "nginx-6b949875bc-hrzrp", 
    "ephemeral_id": "1025c85b-df07-4c4b-98d4-f5593293ef0e", 
    "type": "filebeat" 
    
}

json格式解析网站：https://www.bejson.com/

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3.2.BSON格式

BSON是一种类JSON的二进制形式的存储格式，简称Binary JSON，它和json一样，支持内嵌的文档对象和数组对象，但是BSON有JSON没有的一些数据类型，比如Date和BinData类型。

BSON的优点是灵活性高，但它的缺点就是空间利用率不是很理想。

BSON的特点：轻量性、可遍历性、高效性。

4.MongoDB数据库的特性

高性能

  • MongoDB提供高性能的数据持久化，尤其是支持嵌入式数据模型减少数据库系统上的I/O操作。
  • MySQL需要查询10张表，MongoDB一张表就可以搞定。
  • 丰富的语言查询，MongoDB支持丰富的查询语言来进行读写操作以及数据汇总。

高可用性

  • MongoDB的复制工具是副本集，提供自动故障转移和数据冗余。
  • MongoDB之前有主从复制，后来的主从复制集群称之为副本集。

水平可扩展性

  • MongoDB提供可扩展性，作为其核心功能的一部分，分片是将数据分散在一组机器上。
  • MongoDB副本集扩容也无需像redis需要迁移槽位，MongoDB可以直接扩容

支持多种存储引擎

  • WiredTiger存储引擎、MMAPv1存储引擎和InMemory引擎。

5.MongoDB程序

MOngoDB Derives：客户端程序

MongoDB Stitch：API服务

MongoDB Atlas：云上部署MongoDB

MongoDB Cloud Manager：管理MongoDB的软件包

MongoDB Charts：可视化图表

6.MongoDB应用场景

游戏场景

  • 使用 MongoDB 存储游戏用户信息，用户的装备、积分等直接以内嵌文档的形式存储，方便查询、更新。

物流场景

  • 使用 MongoDB 存储订单信息，订单状态在运送过程中会不断更新，以 MongoDB 内嵌数组的形式来存储，一次查询就能将订单所有的变更读取出来。

社交场景

  • 使用 MongoDB 存储存储用户信息，以及用户发表的朋友圈信息，通过地理位置索引实现附近的人、地点等功能。

物联网场景

  • 使用 MongoDB 存储所有接入的智能设备信息，以及设备汇报的日志信息，并对这些信息进行多维度的分析。

视频直播

  • 使用 MongoDB 存储用户信息、礼物信息等,用户评论。

电商场景

  • 商城上衣和裤子两种商品，除了有共同属性，如产地、价格、材质、颜色等外，还有各自有不同的属性集，如上衣的独有属性是肩宽、胸围、袖长等，裤子的独有属性是臀围、脚口和裤长等。