学习笔记：MongoDB（尚硅谷）

介绍

• 本文主要记录在学习尚硅谷的 MongoDB 课程时的一些笔记
• 尚硅谷前端学科全套课程请点击这里进行下载，提取码：afyt

一、基础内容

1.分类

(1).关系型数据库

• 关系型数据库（RDBMS）中全都是表

• 例如：MySQL、Oracle、DB2、SQL Server

(2).非关系型数据库

• 非关系型数据库（NoSQL、Not Only SQL）分为好多种类，主要有：

• 键值对数据库：Redis

• 文档数据库：MongoDB

2.简介

• MongoDB 的数据模型是面向文档的，即类似于 JSON 的结构（又名BSON）

• 主要概念如下：

  • 数据库（database）：一个仓库，可以存放集合
  • 集合（collection）：类似于数组，可以存放文档
  • 文档（document）：文档数据库中的最小单位，存储和操作的内容都是文档

3.安装

• 可以去官网下载最新版，也可以去这里下载，下载社区版即可（3.2版本之后不支持32位系统，且最新版安装无需配置 data 目录，会自动生成）

• 配置环境变量：

  • 打开 MongoDB 安装目录下的 bin 文件夹，将该路径添加到系统的环境变量中

• 打开 cmd 窗口，直接输入 mongo 命令即可连接到 MongoDB 数据库

• 可通过以下命令更改默认数据库位置和端口号

mongod --dbpath 数据库路径 --port 端口号		// 端口号一般介于1000-65535之间

4.指令

(1).基本

• show dbs/datebases：显示当前的所有数据库

• use 数据库名：进入到指定的数据库中

• db：显示当前所处的数据库

• show collections：显示数据库中所有集合

(2).CRUD

• 插入：

  • db.<集合名>.insert(doc)：向集合中插入文档（可一个可多个）
  • db.<集合名>.insertOne(doc)：向集合中插入一个文档
  • db.<集合名>.insertMany(doc)：向集合中插入多个文档

• 查询：

  • db.<集合名>.find()：查询集合中的所有文档，返回的是一个数组
  • db.<集合名>.find().count()：查询集合中所有文档的数量
  • db.<集合名>.find({属性:值})：查询集合中属性是指定值的文档，若需要查询指定的属性，需要使用“查询操作符”来完成查询
    • $gt：大于指定属性的值
    • $lt：小雨指定属性的值
  • db.<集合名>.findOne()：查询集合中符合条件的第一个文档，返回的是一个对象
  • db.<集合名>.find().limit(10)：设置显示数据的上限
  • db.<集合名>.find().skip(10).limit(10)：跳过前10条数据
    • skip((页码 -1 ) * 每页显示的条数)
    • limit(每页显示的条数)

• 修改：

  • db.<集合名>.update({查询条件},{新对象})：默认情况会使用新对象覆盖旧对象，若需要修改指定的属性，需要使用“修改操作符”来完成修改
    • $set：修改文档中的指定属性
    • $unset：删除文档中的指定属性
    • $push/$addToSet：向数组中添加一个新的元素（后者如果数组中已存在该元素，则不会添加）
    • $inc：进行自增操作
  • db.<集合名>.updateMany()：同时修改多个符合条件的文档
  • db.<集合名>.updateOne()：修改一个符合条件的文档
  • db.<集合名>.replaceOne()：替换一个文档

• 删除：

  • db.<集合名>.remove()：删除符合条件的所有文档（默认情况下会删除多个，但第二个参数传true时只会删除一个）
  • db.<集合名>.remove({})：删除集合中的所有文档
  • db.<集合名>.deleteOne()：删除符合条件的一个文档
  • db.<集合名>.deleteMany()：删除符合条件的多个文档
  • db.<集合名>.drop()：删除集合
  • db.dropDatabase()：删除数据库
  • !注意：一般数据库中的数据都不会删除，一般会在数据中添加一个字段，来表示数据是否被删除

5.注意

• 在 MongoDB 中当一个文档的属性值是一个文档时，这个文档为内嵌文档

• 在 MongoDB 中支持直接通过内嵌文档的属性进行查询，如果要查询内嵌文档则可通过 . 的形式来匹配，但此时的属性名必须使用引号

二、进阶内容

1.文档之间的联系

• 一对一

  • 例子：夫妻
  • 可以通过内嵌文档的形式来体现出一对一的关系

• 一对多

  • 例子：父母 - 孩子、用户 - 订单、文章 - 评论、
  • 可以通过内嵌文档来映射一对多的关系

• 多对多

  • 例子：分类 - 商品、老师 - 学生

2.排序和投影

(1).排序

• 在使用 find() 查询文档时，默认是按照 _id 的值进行升序排序的

• 我们可以使用 sort() 来指定文档的排序规则，且需要传递一个对象来指定排序规则

  • 1 表示升序
  • -1 表示降序

• 当在 sort() 中输入第二个参数时，表示先以第一个参数排序，当第一个参数相等时按第二个参数排序

(2).投影

• 当我们只想要获取某个文档中的某个字段时可以使用 投影

• 在查询时，可以在第二个参数的位置来设置查询结果的投影

  • 1 表示显示
  • 0 表示不显示
  • 默认显示 _id

3.Mongoose

(1).简介

• 官网：点击这里

• Mongoose 是一个对象文档模型（ODM）库，对 Node 原生的 MongoDB 模块进一步的优化封装并提供了更多的功能

• Mongoose 的好处：

  • 可以为文档创建一个模式结构（Schema）
  • 可以对模型中的对象/文档进行验证
  • 数据可以通过类型转换转换为对象模型
  • 可以使用中间件来应用业务逻辑挂钩
  • 比 Node 原生的 MongoDB 驱动更容易

• Mongoose 新对象：

  • Schema（模式对象）：约束数据库中的文档结构
  • Model：作为集合中的所有文档的标识，相当于数据库中的集合 Collection
  • Document：表示集合中的具体文档

(2).连接数据库

• 在当前项目路径的终端中进行安装

npm i mongoose --save

• 在当前项目中引入 Mongoose

const mongoose = require("mongoose");

• 连接 MongoDB 数据库

mongoose.connect("mongodb://数据库的ip地址:端口号/数据库名", {useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true});
mongoose.connect("mongodb://localhost:27017/mongoose_test");

• 断开 MongoDB 数据库（一般不调用，连接一次后除非项目停止、服务器关闭，否则连接一般不会断开）

mongoose.disconnect()

！监听数据库的连接状态

• 在 Mongoose 对象中，有一个属性叫做 connection，该对象表示的就是数据库连接，通过监视该对象的状态就可以监听数据库的连接与断开

• 数据库连接成功的事件：

mongoose.connection.once("open", function (){
    console.log("数据库连接成功");
})

• 数据库连接断开的事件：

mongoose.connection.once("close", function (){
    console.log("数据库连接断开");
})

(3).创建Schema

• 通过创建 Schema 对象来进行

const Schema = mongoose.Schema;
const stuSchema = new Schema({
    name: String,
    age: Number,
    gender: {
        type: String,
        default: "male"
    }
})

• 如果想要设置默认值，可以通过以下方式进行设置：

gender: {
    type: String,
    default: "male"
}

(4).创建Model

• 可通过以下命令来创建 Model，参数一为要映射的集合名，参数二为创建好的 Schema 对象

• mongoose 会自动将集合名变为复数

const StuModel = mongoose.model("students", stuSchema);

(5).Module的方法

1).插入文档

• 使用以下命令来插入文档，参数一为需要插入的文档内容，参数二为回调函数

StuModel.create({
    name: "孙悟空",
    age: 18
}, function (err){
    if(!err){
        console.log("插入成功！");
    }
})

2).查询文档

• Module.find()：查询所有符合条件的文档

• Module.findOne()：查询符合条件的第一个文档

• Module.findById()：根据文档id属性查询文档

• 参数有：

  • condition：查询的条件（对象）
  • projection：投影（可以使用传统方式，也可以传入一个对象 "name age -_id" 来投影）
  • options：查询选项（skip、limit）
  • callback：回调函数，必传否则不会查询

3).修改文档

• Module.update()

• Module.updateMany()

• Module.updateOne()

• Module.replaceOne()

• 参数有：

  • condition：查询条件
  • doc：修改后的对象
  • options：配置参数
  • callback：回调函数

4).删除文档

• Module.remove()

• Module.deleteOne()

• Module.deleteMany()

• 参数有：

  • conditions：查询条件
  • callback：回调函数

5).统计文档

• Module.count(conditions, callback)：统计文档的数量

(6).Document的方法

• Document 是 Module 的实例，和集合中的文档一一对应

• document.save()：保存到数据库

• document.update()：修改对象

• document.remove()：删除对象

• document.get()：获取文档中的指定属性值

• document.set()：设置文档中的指定属性值

• document.id()：获取文档的 _id 属性值

• document.toJSON()：转换为一个 JSON 对象

• document.toObject()：转换为一个 Object 对象，转换之后所有的 Document 对象的方法或属性都不能使用

(7).模块化

• 把连接数据库的代码封装到一个工具文件中，如下：

<-- conn_mongodb.js -->
const mongoose = require("mongoose");
mongoose.connect("mongodb://127.0.0.1:27017/mongoose_test");
mongoose.connection.once("open", function (){
    console.log("数据库连接成功");
})
mongoose.connection.once("close", function (){
    console.log("数据库连接关闭");
})

• 把创建 Schema 和 Model 的代码封装到专门存放Model对象的文件夹中，如下：

<-- student.js -->
const mongoose = require("mongoose")
const Schema = mongoose.Schema;
const stuSchema = new Schema({
    name: String,
    age: Number,
    gender: {
        type: String,
        default: "male"
    }
})
const StuModel = mongoose.model("student", stuSchema);
module.exports = StuModel;

• 最后在所需的文件中直接引入这两个内容即可

<-- model.js -->
require("./tools/conn_mongodb");
const student = require("./modules/student");
student.find({}, function (err, docs){
    console.log(docs);
})

三、案例分析

1.向数据库中添加20000条数据

(1).普通方法

• 将数据库插入操作放入循环中，性能极差，耗时长

for(let i = 1; i <= 20000; i++){
	db.numbers.insert({num:i})
}

(2).优化方法

• 先循环将20000条数据添加到数组中，再将这个数组插入到数据库的集合中，性能好，耗时短，推荐

let arr = [];
for(let i = 1; i <= 20000; i++){
	arr.push({num : i})
}
db.numbers.insert(arr);