MongoDB学习笔记.doc

_MongoDB学习笔记(一) MongoDB介绍及安装一、前言最近开始学习非关系型数据库MongoDB，却在博客园上找不到比较系统的教程，很多资料都要去查阅英文网站，效率比较低下。本人不才，借着自学的机会把心得体会都记录下来，方便感兴趣的童鞋分享讨论。部分资源出自其他博客，旨将零散知识点集中到一起，如果有侵犯您的权利，请联系。大部分内容均系原创，欢迎大家转载分享，但转载的同时别忘了注明作者和原文链接哦。二、MongoDB简介MongoDB是一个高性能，开源，无模式的文档型数据库，是当前NoSql数据库中比较热门的一种。它在许多场景下可用于替代传统的关系型数据库或键/值存储方式。Mongo使用C+开发。Mongo的官方网站地址是：/，读者可以在此获得更详细的信息。小插曲：什么是NoSql？NoSql，全称是 Not Only Sql,指的是非关系型的数据库。下一代数据库主要解决几个要点：非关系型的、分布式的、开源的、水平可扩展的。原始的目的是为了大规模web应用，这场运动开始于2009年初，通常特性应用如：模式自由、支持简易复制、简单的API、最终的一致性（非ACID）、大容量数据等。NoSQL被我们用得最多的当数key-value存储，当然还有其他的文档型的、列存储、图型数据库、xml数据库等。特点:高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。主要功能特性有： 面向集合存储，易存储对象类型的数据。 模式自由。 支持动态查询。 支持完全索引，包含内部对象。 支持查询。 支持复制和故障恢复。 使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）。 自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性 支持Python，PHP，Ruby，Java，C，C#，Javascript，Perl及C+语言的驱动程序，社区中也提供了对Erlang及.NET等平台的驱动程序。 文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）。 可通过网络访问。功能: 面向集合的存储：适合存储对象及JSON形式的数据。 动态查询：Mongo支持丰富的查询表达式。查询指令使用JSON形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。 完整的索引支持：包括文档内嵌对象及数组。Mongo的查询优化器会分析查询表达式，并生成一个高效的查询计划。 查询监视：Mongo包含一个监视工具用于分析数据库操作的性能。 复制及自动故障转移：Mongo数据库支持服务器之间的数据复制，支持主-从模式及服务器之间的相互复制。复制的主要目标是提供冗余及自动故障转移。 高效的传统存储方式：支持二进制数据及大型对象（如照片或图片） 自动分片以支持云级别的伸缩性：自动分片功能支持水平的数据库集群，可动态添加额外的机器。适用场合: 网站数据：Mongo非常适合实时的插入，更新与查询，并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。 缓存：由于性能很高，Mongo也适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后，由Mongo搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源 过载。 大尺寸，低价值的数据：使用传统的关系型数据库存储一些数据时可能会比较昂贵，在此之前，很多时候程序员往往会选择传统的文件进行存储。 高伸缩性的场景：Mongo非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库。Mongo的路线图中已经包含对MapReduce引擎的内置支持。 用于对象及JSON数据的存储：Mongo的BSON数据格式非常适合文档化格式的存储及查询。三、下载安装和配置安装Mongo数据库：在发布本文的时间官方提供的最新版本是：1.6.5 ，如果不做特殊声明，本教程所用的版本将会是这个版本。1. 第一步：下载安装包：官方下载地址单击此处,如果是win系统，注意是64位还是32位版本的，请选择正确的版本。2. 第二步：新建目录“D:MongoDB”，解压下载到的安装包，找到bin目录下面全部.exe文件，拷贝到刚创建的目录下。3. 第三步：在“D:MongoDB”目录下新建“data”文件夹，它将会作为数据存放的根文件夹。配置Mongo服务端：打开CMD窗口，按照如下方式输入命令： d: cd D:MongoDB mongod -dbpath D:MongoDBdata 配置成功后会看到如下画面：在浏览器输入：http:/localhost:27017/，可以看到如下提示：You are trying to access MongoDB on the native driver port. For http diagnostic access, add 1000 to the port number 如此，MongoDB数据库服务已经成功启动了。MongoDB学习笔记(二) 通过samus驱动实现基本数据操作传统的关系数据库一般由数据库（database）、表（table）、记录（record）三个层次概念组成，MongoDB是由（database）、集合（collection）、文档对象（document）三个层次组成。MongoDB对于关系型数据库里的表，但是集合中没有列、行和关系概念，这体现了模式自由的特点。一、关于MongoDB的驱动MongoDB支持多种语言的驱动，在此我们只介绍C#的驱动。仅C#驱动都有很多种，每种驱动的形式大致相同，但是细节各有千秋，因此代码不能通用。比较常用的是官方驱动和samus驱动。samus驱动除了支持一般形式的操作之外，还支持linq方式操纵数据。各人比较喜欢这种方式。官方驱动下载地址：点击下载samus驱动下载地址：点击下载本篇将从samus驱动入手讲解数据库访问，国际惯例，存取“Hello World!”。二、通过samus驱动实现HelloWorld存取在进行下述操作之前，请先确定MongoDB服务已经开启，不知道怎么开启服务，请看上篇。下载驱动，新建控制台项目，并添加对MongoDB.dll的引用，如果你下载的是驱动源码，编译一遍引用生成的DLL即可。基本代码如下：/链接字符串string connectionString = mongodb:/localhost;/数据库名string databaseName = myDatabase;/集合名string collectionName = myCollection;/定义Mongo服务Mongo mongo = new Mongo(connectionString);/获取databaseName对应的数据库，不存在则自动创建MongoDatabase mongoDatabase = mongo.GetDatabase(databaseName) as MongoDatabase;/获取collectionName对应的集合，不存在则自动创建MongoCollection mongoCollection = mongoDatabase.GetCollection(collectionName) as MongoCollection;/链接数据库mongo.Connect();try /定义一个文档对象，存入两个键值对 Document doc = new Document(); docID = 1; docMsg = Hello World!; /将这个文档对象插入集合 mongoCollection.Insert(doc); /在集合中查找键值对为ID=1的文档对象 Document docFind = mongoCollection.FindOne(new Document ID, 1 ); /输出查找到的文档对象中键“Msg”对应的值，并输出 Console.WriteLine(Convert.ToString(docFindMsg);finally /关闭链接 mongo.Disconnect();运行程序，成功打印helloword。同时，我们打开数据文件夹，发现多了两个文件“myDatabase.ns”和“myDatabase.0”。三、小结代码下载：/lipan/MongoDB_001.rar本篇简洁的讲解了基本存取操作，下篇将结合MVC框架通过MongoDB实现model层单个集合的基本增删查改操作。MongoDB学习笔记(三) 在MVC模式下通过Jqgrid表格操作MongoDB数据看到下图，是通过Jqgrid实现表格数据的基本增删查改的操作。表格数据增删改是一般企业应用系统开发的常见功能，不过不同的是这个表格数据来源是非关系型的数据库MongoDB。nosql虽然概念新颖，但是MongoDB基本应用实现起来还是比较轻松的，甚至代码比基本的ADO.net访问关系数据源还要简洁。由于其本身的“非关系”的数据存储方式，使得对象关系映射这个环节对于MongoDB来讲显得毫无意义，因此我们也不会对MongoDB引入所谓的“ORM”框架。下面我们将逐步讲解怎么在MVC模式下将MongoDB数据读取，并展示在前台Jqgrid表格上。这个“简易系统”的基本设计思想是这样的：我们在视图层展示表格，Jqgrid相关Js逻辑全部放在一个Js文件中，控制层实现了“增删查改”四个业务，MongoDB的基本数据访问放在了模型层实现。下面我们一步步实现。一、实现视图层Jqgrid表格逻辑首先，我们新建一个MVC空白项目，添加好jQuery、jQueryUI、Jqgrid的前端框架代码：然后在Views的Home文件夹下新建视图“Index.aspx”，在视图的body标签中添加如下HTML代码： 接着新建ScriptsHome文件夹，在该目录新建“Index.js”文件，并再视图中引用，代码如下：jQuery(document).ready(function () /jqGrid初始化 jQuery(#table1).jqGrid( url: /Home/UserList, datatype: json, mtype: POST, colNames: 登录名, 姓名, 年龄, 手机号, 邮箱地址, 操作, colModel: name: UserId, index: UserId, width: 180, editable: true , name: UserName, index: UserName, width: 200, editable: true , name: Age, index: Age, width: 150, editable: true , name: Tel, index: Tel, width: 150, editable: true , name: Email, index: Email, width: 150, editable: true , name: Edit, index: Edit, width: 150, editable: false, align: center , pager: #div1, postData: , rowNum: 5, rowList: 5, 10, 20, sortable: true, caption: 用户信息管理, hidegrid: false, rownumbers: true, viewrecords: true ).navGrid(#div1, edit: false, add: false, del: false ) .navButtonAdd(#div1, caption: 编辑, buttonicon: ui-icon-add, onClickButton: function () var id = $(#table1).getGridParam(selrow); if (id = null) alert(请选择行！); return; if (id = newId) return; $(#table1).editRow(id); $(#table1).find(# + id + _UserId).attr(readonly,readOnly); $(#table1).setCell(id, Edit, ); ).navButtonAdd(#div1, caption: 删除, buttonicon: ui-icon-del, onClickButton: function () var id = $(#table1).getGridParam(selrow); if (id = null) alert(请选择行！); return; Delete(id); ).navButtonAdd(#div1, caption: 新增, buttonicon: ui-icon-add, onClickButton: function () $(#table1).addRowData(newId, -1); $(#table1).editRow(newId); $(#table1).setCell(newId, Edit, ); ););/取消编辑状态function Cancel(id) if (id = newId) $(#table1).delRowData(newId); else $(#table1).restoreRow(id);/向后台ajax请求新增数据function Add() var UserId = $(#table1).find(#newId + _UserId).val(); var UserName = $(#table1).find(#newId + _UserName).val(); var Age = $(#table1).find(#newId + _Age).val(); var Tel = $(#table1).find(#newId + _Tel).val(); var Email = $(#table1).find(#newId + _Email).val(); $.ajax( type: POST, url: /Home/Add, data: UserId= + UserId + &UserName= + UserName + &Age= + Age + &Tel= + Tel + &Email= + Email, success: function (msg) alert(新增数据: + msg); $(#table1).trigger(reloadGrid); );/向后台ajax请求更新数据function Update(id) var UserId = $(#table1).find(# + id + _UserId).val(); var UserName = $(#table1).find(# + id + _UserName).val(); var Age = $(#table1).find(# + id + _Age).val(); var Tel = $(#table1).find(# + id + _Tel).val(); var Email = $(#table1).find(# + id + _Email).val(); $.ajax( type: POST, url: /Home/Update, data: UserId= + UserId + &UserName= + UserName + &Age= + Age + &Tel= + Tel + &Email= + Email, success: function (msg) alert(修改数据: + msg); $(#table1).trigger(reloadGrid); );/向后台ajax请求删除数据function Delete(id) var UserId = $(#table1).getCell(id, UserId); $.ajax( type: POST, url: /Home/Delete, data: UserId= + UserId, success: function (msg) alert(删除数据: + msg); $(#table1).trigger(reloadGrid); );二、实现控制层业务在Controllers目录下新建控制器“HomeController.cs”，Index.js中产生了四个ajax请求，对应控制层也有四个业务方法。HomeController代码如下： public class HomeController : Controller UserModel userModel = new UserModel(); public ActionResult Index() return View(); / / 获取全部用户列表，通过json将数据提供给jqGrid / public JsonResult UserList(string sord, string sidx, string rows, string page) var list = userModel.FindAll(); int i = 0; var query = from u in list select new id = i+, cell = new string uUserId.ToString(), uUserName.ToString(), uAge.ToString(), uTel.ToString(), uEmail.ToString(), - ; var data = new total = query.Count() / Convert.ToInt32(rows) + 1, page = Convert.ToInt32(page), records = query.Count(), rows = query.Skip(Convert.ToInt32(rows) * (Convert.ToInt32(page) - 1).Take(Convert.ToInt32(rows) ; return Json(data, JsonRequestBehavior.AllowGet); / / 响应Js的“Add”ajax请求，执行添加用户操作 / public ContentResult Add(string UserId, string UserName, int Age, string Tel, string Email) Document doc = new Document(); docUserId = UserId; docUserName = UserName; docAge = Age; docTel = Tel; docEmail = Email; try userModel.Add(doc); return Content(添加成功); catch return Content(添加失败); / / 响应Js的“Delete”ajax请求，执行删除用户操作 / public ContentResult Delete(string UserId) try userModel.Delete(UserId); return Content(删除成功); catch return Content(删除失败); / / 响应Js的“Update”ajax请求，执行更新用户操作 / public ContentResult Update(string UserId, string UserName, int Age, string Tel, string Email) Document doc = new Document(); docUserId = UserId; docUserName = UserName; docAge = Age; docTel = Tel; docEmail = Email; try userModel.Update(doc); return Content(修改成功); catch return Content(修改失败); 三、实现模型层数据访问最后，我们在Models新建一个Home文件夹，添加模型“UserModel.cs”，实现MongoDB数据库访问代码如下： public class UserModel /链接字符串(此处三个字段值根据需要可为读配置文件) public string connectionString = mongodb:/localhost; /数据库名 public string databaseName = myDatabase; /集合名 public string collectionName = userCollection; private Mongo mongo; private MongoDatabase mongoDatabase; private MongoCollection mongoCollection; public UserModel() mongo = new Mongo(connectionString); mongoDatabase = mongo.GetDatabase(databaseName) as MongoDatabase; mongoCollection = mongoDatabase.GetCollection(collectionName) as MongoCollection; mongo.Connect(); UserModel() mongo.Disconnect(); / / 增加一条用户记录 / / public void Add(Document doc) mongoCollection.Insert(doc); / / 删除一条用户记录 / public void Delete(string UserId) mongoCollection.Remove(new Document UserId, UserId ); / / 更新一条用户记录 / / public void Update(Document doc) mongoCollection.FindAndModify(doc, new Document UserId, docUserId.ToString() ); / / 查找所有用户记录 / / public IEnumerable FindAll() return mongoCollection.FindAll().Documents; 四、小结代码下载：/lipan/MongoDB_003.rar自此为止一个简单MongoDB表格数据操作的功能就实现完毕了，相信读者在看完这篇文章后，差不多都可以轻松实现MongoDB项目的开发应用了。聪明的你一定会比本文做的功能更完善，更好。下篇计划讲解linq的方式访问数据集合。MongoDB学习笔记(四) 用MongoDB的文档结构描述数据关系MongoDB的集合（collection）可以看做关系型数据库的表，文档对象（document）可以看做关系型数据库的一条记录。但两者并不完全对等。表的结构是固定的，MongoDB集合并没有这个约束；另外，存入集合的文档对象甚至可以嵌入子文档，或者“子集合”。他们最终都可以用类似于BJSON的格式描述。我们今天就来分析MongoDB这一特性带来的独特数据管理方式。我们还是以samus驱动为例来分析，samus驱动支持两种方式访问数据库，基本方式和linq方式，基本方式在上篇以介绍过，linq方式我不想单独讲解应用实例，这篇我会用两种方式来对比介绍。一、包含子文档的集合操作有这么一个应用场景，某网站提供会员登录的功能，用户需要注册账号才能享受会员服务，但是注册者可能会因为用户资料表单输入项过大而放弃填写，因此用户信息分为主要资料和详细资料两项，初次注册只需要填写主要资料就行了。我们打算把详细信息设计为子文档存储。 1) linq方式实现1. 新建数据描述类，描述用户信息 / / 用户主要资料 / public class UserInfo public string UserId get; set; public string UserName get; set; public string PassWord get; set; public Detail Detail get; set; / / 用户详细资料 / public class Detail public string Address get; set; public int Age get; set; public string Email get; set; 2. 我们要新建一个用户业务操作类“UserBLL”。这个时候要让驱动知道UserInfo类描述了“用户资料”的字段信息，在GetMongo()方法实现了配置步骤，UserBLL完整代码如下： public class UserBLL public string connectionString = mongodb:/localhost; public string databaseName = myDatabase; private Mongo mongo; private MongoDatabase mongoDatabase; /注意这里泛型类型为“UserInfo” private MongoCollection mongoCollection; public UserBLL() mongo = GetMongo(); mongoDatabase = mongo.GetDatabase(databaseName) as MongoDatabase; mongoCollection = mongoDatabase.GetCollection() as MongoCollection; mongo.Connect(); UserBLL() mongo.Disconnect(); / / 配置Mongo,将类UserInfo映射到集合 / private Mongo GetMongo() var config = new MongoConfigurationBuilder(); config.Mapping(mapping = mapping.DefaultProfile(profile = profile.SubClassesAre(t = t.IsSubclassOf(typeof(UserInfo); ); mapping.Map(); ); config.ConnectionString(connectionString); return new Mongo(config.BuildConfiguration(); 3. 接着，在“UserBLL”类中定义一个方法“InsertSomeData()”来插入一些数据： / / 插入一些数据 / public void InsertSomeData() UserInfo userInfo1 = new UserInfo() UserId = 1001, UserName = 张三, PassWord = 123456 ; mongoCollection.Save(userInfo1); UserInfo userInfo2 = new UserInfo() UserId = 1002, UserName = 李四, PassWord = 123456, Detail = new Detail() Address = 湖北, Age = 20, Email =