MongoDB游记之轻松入门到进阶

**部分 基础与架构理论篇 第1章 初识MongoDB 3 1.1 MongoDB简介 3 1.1.1 MongoDB是什么 3 1.1.2 MongoDB的历史 3 1.1.3 MongoDB的发展情况 4 1.1.4 哪些公司在用MongoDB 5 1.2 MongoDB的特点 5 1.3 MongoDB应用场景 6 1.3.1 MongoDB适用于以下场景 6 1.3.2 MongoDB不适合的场景 7 第2章 MongoDB的结构 8 2.1 数据库 8 2.1.1 数据库的层次 8 2.1.2 数据的命名 8 2.1.3 自带数据库 9 2.2 普通集合 9 2.2.1 集合是什么 9 2.2.2 集合的特点—无模式 9 2.2.3 集合命名 9 2.2.4 子集合 10 2.3 固定集合（Capped） 10 2.3.1 Capped简介 10 2.3.2 Capped属性特点 10 2.3.3 Capped应用场景 10 2.4 文档 11 2.4.1 文档简介 11 2.4.2 文档的特点 11 2.4.3 文档的键名命名规则 11 2.5 数据类型 11 2.5.1 基本数据类型 11 2.5.2 数字类型说明 12 2.5.3 日期类型说明 14 2.5.4 数组类型说明 16 2.5.5 内嵌文档类型说明 16 2.5.6 _id键和ObjectId对象说明 17 2.5.7 二进制类型说明——小文件存储 19 2.6 索引简介 19 2.6.1 什么是索引 19 2.6.2 索引的作用 20 2.6.3 普通索引 20 2.6.4 唯一索引 20 2.6.5 地理空间索引 21 第3章 MongoDB的大文件存储规范GridFs 22 3.1 GridFS简介 22 3.2 GridFS原理 23 3.3 GridFS应用场景 24 3.4 GridFS的局限性 24 第4章 MongoDB的分布式运算模型MapReduce 25 4.1 MapReduce简介 25 4.2 MapReduce原理 26 4.3 MapReduce应用场景 28 第5章 MongoDB存储原理 29 5.1 存取工作流程 29 5.2 存储引擎 30 5.2.1 MMAP引擎 31 5.2.2 MMAPv1引擎 31 5.2.3 WiredTiger引擎 32 5.2.4 In-Memory 33 5.2.5 引擎的选择 34 5.2.6 未来的引擎 34 第6章 了解MongoDB复制集 35 6.1 复制集简介 35 6.1.1 主从复制和副本集 35 6.1.2 副本集的特点 38 6.2 副本集工作原理 38 6.2.1 oplog（操作日志） 38 6.2.2 数据同步 39 6.2.3 复制状态和本地数据库 39 6.2.4 阻塞复制 40 6.2.5 心跳机制 40 6.2.6 选举机制 41 6.2.7 数据回滚 42 第7章 了解MongoDB分片 43 7.1 分片的简介 43 7.2 分片的工作原理 44 7.2.1 数据分流 44 7.2.2 chunkSize和块的拆分 47 7.2.3 平衡器和块的迁移 47 7.3 分片的应用场景 48 第二部分 管理与开发入门篇 第8章 安装MongoDB 51 8.1 版本和平台的选择 51 8.1.1 版本的选择 51 8.1.2 平台的选择 52 8.1.3 32位和64位 52 8.2 Windows系统安装MongoDB 53 8.2.1 查看安装环境 53 8.2.2 安装步骤 53 8.2.3 目录文件了解 55 8.3 Linux系统安装MongoDB 56 8.3.1 虚拟机简介 56 8.3.2 虚拟机安装以及安装Linux系统 58 8.3.3 安装MongoDB 67 8.4 Mac OSX系统安装MongoDB 73 8.4.1 查看安装环境 73 8.4.2 官网安装包安装 73 8.4.3 Mac软件仓库安装 74 第9章 启动和停止MongoDB 75 9.1 命令行方式启动和参数 75 9.1.1 Windows系统命令行启动MongoDB 75 9.1.2 Linux系统命令行启动MongoDB 76 9.1.3 Mac OS 系统命令行启动MongoDB 79 9.2 启动参数 80 9.3 配置文件方式启动 82 9.4 启动MongoDB客户端 84 9.5 关闭MongoDB 84 9.5.1 Windows系统设置MongoDB关闭 84 9.5.2 Linux系统设置MongoDB关闭 86 9.5.3 Mac OS系统设置MongoDB关闭 87 9.6 设置MongoDB开机启动 88 9.6.1 Windows系统设置MongoDB开机启动 88 9.6.2 Linux系统设置MongoDB开机启动 89 9.6.3 Mac OS系统设置MongoDB开机启动 93 9.7 修复未正常关闭的MongoDB 96 第10章 基本命令 97 10.1 数据库常用命令 97 10.2 集合 99 10.3 文档 101 10.4 索引 104 10.5 基本查询 106 10.5.1 find简介 106 10.5.2 游标 107 10.6 条件查询 108 10.6.1 与操作 108 10.6.2 或操作$or 108 10.6.3 大于$gt 108 10.6.4 小于$lt 108 10.6.5 大于等于$gte 108 10.6.6 小于等于$lte 108 10.6.7 类型查询$type 108 10.6.8 是否存在$exists 109 10.6.9 取模$mod 109 10.6.10 不等于$ne 109 10.6.11 包含$in 110 10.6.12 不包含$nin 110 10.6.13 $not: 反匹配 110 10.7 特定类型查询 110 10.7.1 null 110 10.7.2 正则查询（模糊查询） 110 10.7.3 嵌套文档 112 10.7.4 数组 112 10.8 高级查询$where 115 10.8.1 JavaScript语言简介 115 10.8.2 JavaScript编程简单例子 115 10.8.3 JavaScript与$where结合使用 115 10.9 查询辅助 116 10.9.1 条数限制limit 116 10.9.2 起始位置skip 116 10.9.3 排序sort 116 10.10 修改器 116 10.10.1 $set 116 10.10.2 $unset 117 10.10.3 $inc 117 10.10.4 $push 117 10.10.5 $pushAll 117 10.10.6 $pull 117 10.10.7 $addToSet 118 10.10.8 $pop 118 10.10.9 $rename 118 10.10.10 $bit 118 10.11 原生聚合运算 119 10.11.1 数量查询count 119 10.11.2 不同值distinct 119 10.11.3 分组group 120 10.11.4 灵活统计MapReduce 123 10.12 聚合管道 127 10.12.1 aggregate用法 127 10.12.2 管道操作器 128 10.12.3 管道表达式 139 10.12.4 复合使用示例 141 第11章 GUI工具：数据库外部管理工具 144 11.1 MongoDB的GUI工具简介 144 11.2 Robomongo基本操作 144 11.2.1 连接MongoDB 145 11.2.2 创建删除数据库 145 11.2.3 插入文档 145 11.2.4 查询文档 146 11.2.5 更新文档 146 11.2.6 创建索引 147 11.2.7 执行JavaScript 148 第12章 监控 149 12.1 原生管理接口监控 149 12.2 使用serverStatus在Shell监控 150 12.3 使用mongostat在Shell监控 151 12.4 使用第三方插件监控 152 第13章 安全和访问控制 153 13.1 绑定监听ip 153 13.2 设置监听端口 154 13.3 用户认证 154 13.3.1 启用认证 154 13.3.2 添加用户 155 13.3.3 用户权限控制 155 13.3.4 用户登录 157 13.3.5 修改密码 157 13.3.6 删除用户 157 第14章 数据管理 158 14.1 数据备份mongodump 158 14.2 数据恢复mongorestore 159 14.3 数据导出mongoexport 159 14.3.1 导出JSON格式 159 14.3.2 导出CSV格式 159 14.4 数据导入mongoimport 160 14.4.1 JSON格式导入 160 14.4.2 CSV格式导入 160 第15章 MongoDB驱动 161 15.1 MongoDB驱动支持的开发语言 161 15.2 驱动使用流程 163 第16章 Java操作MongoDB 165 16.1 安装JDK 165 16.2 Eclipse安装 166 16.3 加载驱动 167 16.4 查阅Java操作语法 167 16.5 测试操作 168 16.5.1 连接数据库 168 16.5.2 插入数据 169 16.5.3 查询数据 170 16.5.4 更新数据 170 16.5.5 删除数据 171 16.5.6 聚合方法执行 171 16.5.7 操作GridFS 172 16.5.8 运行示例 173 第三部分 管理与开发进阶篇 第17章 副本集部署 177 17.1 总体思路 177 17.2 MongoDB环境准备 178 17.3 创建目录 181 17.4 创建Key 182 17.5 初始化副本集 183 17.6 数据同步测试 190 17.7 故障切换测试 192 17.8 Java程序连接MongoDB副本集测试 194 17.9 主从复制部署 196 第18章 分片部署 198 18.1 总体思路 198 18.2 创建3个Shard Server 201 18.2.1 创建目录 201 18.2.2 以分片Shard Server模式启动 201 18.3 启动Config Server 202 18.3.1 创建目录 202 18.3.2 以分片Config Server模式启动 202 18.4 启动Route Process 203 18.5 配置sharding 204 18.6 对数据库mytest启用分片 205 18.7 集合启用分片 206 18.8 分片集群插入数据测试 208 18.9 分片的管理 209 18.9.1 移除Shard Server，回收数据 209 18.9.2 新增Shard Server 211 第19章 分片 副本集部署 212 19.1 总体思路 212 19.2 创建3个复制集 215 19.2.1 创建目录 215 19.2.2 以复制集模式启动 215 19.2.3 初始化复制集 216 19.3 创建分片需要的Config Server与Route Process 217 19.3.1 创建目录 217 19.3.2 启动Config Server、Route Process 218 19.4 配置分片 219 第20章 springMVC maven MongoDB框架搭建 221 20.1 SpringMVC和Maven简介 221 20.2 Eclipse安装Maven插件 221 20.3 新建Maven类型的Web项目 222 20.4 搭建SpringMVC MongoDB框架 224 20.4.1 jar包引入 224 20.4.2 新建SpringMVC配置文件 228 20.4.3 新建MongoDB配置文件 230 20.4.4 配置web.xml 231 20.4.5 创建index.jsp和IndexController 232 20.4.6 启动Web项目 233 第21章 注册登录功能的实现 235 21.1 UI框架Bootstrap 235 21.1.1 简介 235 21.1.2 应用Bootstrap 235 21.2 新建用户实体 236 21.3 注册功能编写 237 21.3.1 注册页面代码 237 21.3.2 注册后端代码 239 21.4 登录功能编写 241 21.4.1 登录页面代码 241 21.4.2 登录后端代码 243 21.5 运行测试 244 21.6 Sping Data MongoDB操作 246 21.6.1 插入数据 247 21.6.2 查询数据 247 21.6.3 更新数据 249 21.6.4 删除数据 250 21.6.5 聚合方法执行 250 21.6.6 操作GridFS 251 21.6.7 运行示例 253 第四部分 管理与开发经验篇 第22章 MongoDB开发的经验 257 22.1 尽量选取稳定新版本64位的MongoDB 257 22.2 数据结构的设计 257 22.3 查询的技巧 259 22.4 安全写入数据 262 22.5 索引设置的技巧 264 22.6 不要用GridFS处理小的二进制文件 268 22.7 优化器profiler 269 第23章 MongoDB管理的经验 271 23.1 MongoDB安全管理 271 23.2 不要将MongoDB与其他服务部署到同一台机器上 273 23.3 单机开启日志Journal，多机器使用副本集 274 23.4 生产环境不要信任repair恢复的数据 275 23.5 副本集管理 276 23.6 副本集回滚丢失的数据 278 23.7 分片的管理 279 23.8 MongoDB锁 280 附录 A MongoDB地理位置距离单位 285 附录 B 相关网址 287