MongoDB 的概念
MongoDB 与 SQL 的交集
关键字
| SQL术语/概念 | MongoDB术语/概念 | 解释/说明 |
|---|---|---|
| database | database | 数据库 |
| table | collection | 数据库表/集合 |
| row | document | 数据记录行/文档 |
| column | field | 数据字段/域 |
| index | index | 索引 |
| table joins | 表连接 MongoDB 不支持 | |
| primary key | primary key | MongoDB 自动将 _id 字段设置为主键 |
需要注意的是：
- 文档中的 键/值对 是有序的。
- 文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其他几种数据类型（甚至可以是整个嵌入的文档）。
文档键命名规范
文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意 UTF-8 字符。
- MongoDB 区分类型和大小写。
- MongoDB 的文档不能有重复的键。
- 键不能含有
\0(空字符)。这个字符用来表示键的结尾。 .和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用。- 以下划线
_开头的键是保留的(不是严格要求的)。
数据库
一个 mongodb 中可以建立多个数据库。MongoDB 的单个实例可以容纳多个独立的数据库，每一个都有自己的集合和权限，不同的数据库也放置在不同的文件中。
"show dbs" 命令可以显示所有数据的列表。
> show dbs
admin 0.000GB
config 0.000GB
go_db 0.000GB
local 0.000GB
执行 "db" 命令可以显示当前数据库对象或集合。
> db
test
运行 "use" 命令，可以连接到一个指定的数据库。
> use local
switched to db local
保留数据库
有一些数据库名是保留的，可以直接访问这些有特殊作用的数据库。
admin：从权限的角度来看，这是 "root" 数据库。要是将一个用户添加到这个数据库，这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行，比如列出所有的数据库或者关闭服务器。
local: 这个数据永远不会被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合
config: 当 Mongo 用于分片设置时，config 数据库在内部使用，用于保存分片的相关信息。
文档：行
文档(Document)是一组键值(key-value)对(即 BSON)。相当于关系数据库中的一条数据那样
{"site":"alsritter.icu", "name":"alsritter"}
MongoDB 的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型
BSON 是一种类 json 的一种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，如 Date 和 BinData 类型。
BSON 与 JSON 的区别
BSON 是由 10gen 开发的一个数据格式，目前主要用于 MongoDB 中，是 MongoDB 的数据存储格式。BSON 基于 JSON 格式，选择 JSON 进行改造的原因主要是 JSON 的通用性及 JSON 的 schemaless 的特性。
BSON 主要会实现以下三点目标：
更快的遍历速度 对 JSON 格式来说，太大的 JSON 结构会导致数据遍历非常慢。在 JSON 中，要跳过一个文档进行数据读取，需要对此文档进行扫描才行，需要进行麻烦的数据结构匹配，比如括号的匹配，而 BSON 对 JSON 的一大改进就是，它会将 JSON 的每一个元素的长度存在元素的头部，这样你只需要读取到元素长度就能直接 seek 到指定的点上进行读取了。
操作更简易 对 JSON 来说，数据存储是无类型的，比如你要修改基本一个值，从9到10，由于从一个字符变成了两个，所以可能其后面的所有内容都需要往后移一位才可以。
而使用 BSON，你可以指定这个列为数字列，那么无论数字从9长到10还是100，我们都只是在存储数字的那一位上进行修改，不会导致数据总长变大。当然，在 MongoDB 中，如果数字从整形增大到长整型，还是会导致数据总长变大的。
增加了额外的数据类型 JSON 是一个很方便的数据交换格式，但是其类型比较有限。BSON 在其基础上增加了 “byte array” 数据类型。这使得二进制的存储不再需要先 base64 转换后再存成 JSON。大大减少了计算开销和数据大小。
但是，在有的时候，BSON 相对 JSON 来说也并没有空间上的优势，比如对 {"field":7}，在 JSON 的存储上7字使用了一个字节，而如果用 BSON，那就是至少4个字节（32位）
集合：表
集合（collection）就是 MongoDB 文档组，类似于关系数据库中的表格。
集合存在于数据库中，集合没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。
比如，我们可以将以下不同数据结构的文档插入到集合中：
{"site":"www.baidu.com"}
{"site":"www.google.com","name":"Google"}
{"site":"www.alsritter.icu","name":"alsritter","num":5}
当第一个文档插入时，集合就会被创建。
如下实例：
db.col.findOne()
固定大小的集合
Capped collections 就是固定大小的 collection。它有很高的性能以及队列过期的特性（过期按照插入的顺序）
这里的过期特性是指：当达到最大值时，它会自动覆盖最早的文档。当该值为 true 时，必须指定 size 参数。
它非常适合类似记录日志的功能，和标准的 collection 不同，必须要显式的创建一个 capped collection，指定一个 collection 的大小，单位是字节。collection 的数据存储空间值提前分配的。
Capped collections 可以按照文档的插入顺序保存到集合中，而且这些文档在磁盘上存放位置也是按照插入顺序来保存的，所以当我们更新 Capped collections 中文档的时候，更新后的文档不可以超过之前文档的大小，这样话就可以 确保所有文档在磁盘上的位置一直保持不变。
由于 Capped collection 是按照文档的插入顺序而不是使用索引确定插入位置，这样的话可以提高增添数据的效率。MongoDB 的操作日志文件就是利用 Capped Collection 来实现的。
要注意的是指定的存储大小包含了数据库的头信息。
db.createCollection("mycoll", {capped:true, size:100000})
元数据
数据库的信息是存储在集合中。它们使用了系统的命名空间：
dbname.system.*
在 MongoDB 数据库中名字空间 <dbname>.system.* 是包含多种系统信息的特殊集合(Collection)，如下:
| 集合命名空间 | 描述 |
|---|---|
| dbname.system.namespaces | 列出所有名字空间。 |
| dbname.system.indexes | 列出所有索引。 |
| dbname.system.profile | 包含数据库概要(profile)信息。 |
| dbname.system.users | 列出所有可访问数据库的用户。 |
| dbname.local.sources | 包含复制对端（slave）的服务器信息和状态。 |
mongoDB 支持的数据类型
| 数据类型 | 描述 |
|---|---|
| String | 字符串，都是 UTF-8 编码 |
| Integer | 整型数值，可分为 32 位或 64 位。 |
| Boolean | 布尔值。 |
| Double | 双精度浮点值。 |
| Min/Max keys | 将一个值与 BSON（二进制的 JSON）元素的最低值和最高值相对比。 |
| Array | 用于将数组或列表或多个值存储为一个键。 |
| Timestamp | 时间戳，记录文档修改或添加的具体时间。 |
| Object | 用于内嵌文档。 |
| Null | 用于创建空值。 |
| Symbol | 符号，该数据类型基本上等同于字符串类型。 |
| Date | 日期时间，用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间 |
| Object ID | 对象 ID，用于创建文档的 ID。 |
| Binary Data | 二进制数据，用于存储二进制数据。 |
| Code | 代码类型，用于在文档中存储 JavaScript 代码。 |
| Regular expression | 正则表达式类型，用于存储正则表达式。 |
下面记录重要的数据类型
ObjectId
ObjectId 类似唯一主键，可以很快的去生成和排序，包含 12 bytes，含义是：
- 前 4 个字节表示创建 unix 时间戳（格林尼治时间 UTC 时间，比北京时间晚了 8 个小时）
- 接下来的 3 个字节是机器标识码
- 紧接的两个字节由进程 id 组成 PID
- 最后三个字节是随机数
MongoDB 中存储的文档必须有一个 _id 键。这个键的值可以是任何类型的，默认是个 ObjectId 对象
由于 ObjectId 中保存了创建的时间戳，所以你不需要为你的文档保存时间戳字段，你可以通过 getTimestamp 函数来获取文档的创建时间：
> var newObject = ObjectId()
> newObject.getTimestamp()
ISODate("2022-06-26T02:35:12Z")
ObjectId 转为字符串
> newObject.str
62b7c5e07e9900872b6e7fcd
时间戳
BSON 有一个特殊的时间戳类型用于 MongoDB 内部使用，与普通的 日期 类型不相关。 时间戳值是一个 64 位的值。其中：
前 32 位是一个 time_t 值（与Unix新纪元相差的秒数）
后 32 位是在某秒中操作的一个递增的序数
在单个 mongod 实例中，时间戳值通常是唯一的。在复制集中，oplog 有一个 ts 字段。这个字段中的值使用 BSON 时间戳表示了操作时间。
BSON 时间戳类型主要用于 MongoDB 内部使用。在大多数情况下的应用开发中，你可以使用 BSON 日期类型。
日期
表示当前距离 Unix新纪元（1970年1月1日）的毫秒数。日期类型是有符号的, 负数表示 1970 年之前的日期。
> var mydate1 = new Date() //格林尼治时间
> mydate1
ISODate("2022-06-26T02:39:29.375Z")
> typeof mydate1
object
>
> var mydate2 = ISODate() //格林尼治时间
> mydate2
ISODate("2022-06-26T02:39:29.375Z")
> typeof mydate2
object
这样创建的时间是日期类型，可以使用 JS 中的 Date 类型的方法。
返回一个时间类型的字符串：
> var mydate1str = mydate1.toString()
> mydate1str
Sun Jun 26 2022 10:39:29 GMT+0800 (CST)
> typeof mydate1str
string
// 或者
> Date()
Sun Jun 26 2022 10:41:08 GMT+0800 (CST)
>