SQL不好用用NoSQL的例子 nosql缺点

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mob6454cc7b8169 2023-12-15 19:19:45

文章标签 SQL不好用用NoSQL的例子数据库 mongodb 字段 文章分类 NoSQL 数据库

1. NoSQL起源

最初数据库只有关系型数据库，随着发展，关系型数据库存在以下问题

不能满足高性能查询需求
扩展性差，大数据下IO压力大，表结构更改困难

NoSQL，泛指非关系型数据库。MongoDB、Redis等都属于非关系型数据库。
NoSQL的优点：

高可扩展性
分布式计算
低成本
架构的灵活性，半结构化数据
没有复杂的关系

NoSQL的缺点：

没有标准化
有限的查询功能
最终一致是不直观的程序

2. MongoDB介绍

MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。用C++语言编写，旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案
在高负载的情况下，添加更多的节点，可以保证服务器性能
MongoDB将数据存储为一个文档，数据结构由键值（key=>value）对组成
MongoDB三元素

数据库：是一个集合的物理容器，一个数据库中可以包含多个文档
集合：相当于关系型数据库中的表，多个文档形成一个集合，文档可以是不同的形式

{'name':'曹操','sex':'男'}
{'name':'刘备','sex':'男','age':48}

文档：相当于关系型数据库中的行，文档是以json的扩展形式存储的

{'name':'貂蝉','sex':'女'}

3. MongoDB的安装

1）安装MongoDB软件

sudo apt install mongodb

2）查看MongoDB状态

service mongodb status

Active: active (running) 运行中
Active: inactive (dead) 未运行

rulai@ubuntu:~$ service mongodb status
● mongodb.service - An object/document-oriented database
   Loaded: loaded (/lib/systemd/system/mongodb.service; enabled; vendor preset: 
   Active: active (running) since 一 2018-01-15 22:58:40 PST; 1min 4s ago
     Docs: man:mongod(1)
 Main PID: 9996 (mongod)
   CGroup: /system.slice/mongodb.service
           └─9996 /usr/bin/mongod --config /etc/mongodb.conf

1月 15 22:58:40 ubuntu systemd[1]: Started An object/document-oriented databas

3）启动MongoDB服务

sudo service mongodb start

4）停止MongoDB服务

sudo service mongodb stop

5） MongoDB程序信息

配置文件路径：/etc/mongodb.conf
查看配置信息：cat /etc/mongodb.conf

# 数据保存路径
dbpath=/var/lib/mongodb

# 系统日志保存路径
logpath=/var/log/mongodb/mongodb.log

# 开始系统日志
logappend=true

# 绑定访问IP地址
bind_ip = 127.0.0.1

# 默认开启端口号：27017
#port = 27017

4. `MongoDB`管理工具安装

robomongo是MongoDB数据库的图形界面管理工具安装
robomongo软件下载链接：https://robomongo.org/download
robomongo管理工具能够访问mongodb数据库

bind_ip = 0.0.0.0外网也可以访问

1）打开软件后，点击图形界面左上角连接按钮

2）点击`create`创建按钮

3）填写连接名称、连接的IP地址和端口号，再点击`Test`测试按钮

4）出现以下窗口，说明MongoDB数据库连接成功，关闭`close`后点击`save`按钮

5）点击连接后，就可以愉快的应用图形界面管理工具操作MongoDB数据库了

6）创建数据库

选中连接名右键
选择Create database
输入数据库名，点击create创建即可

7）创建集合：

点开创建好的数据库，选中Collections右键
点击create collection
输入集合的名字，点击create创建即可
操作集合文档有以下操作：

view documents 查看文档
insert documents 插入数据
update documents 更新文档信息
remove documents 删除指定文档
remove all documents 删除所有文档
drop collections 删除集合

5. 终端操作`MongoDB`

Linux终端进入MongoDB主机

rulai@ubuntu:~$ mongo
MongoDB shell version: 2.6.10
connecting to: test

# 出现上面信息，说明成功进入到MongoDB数据库

use dbname创建/切换数据库

系统会自动删除空库，为了保持住库，可以创建1个表，后期导入表时再删除

# 新建demo数据库

> use demo
switched to db demo

# 随机创建表，保住库
> db.usr.insert({'name':'rulai'})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })

show dbs查看所有

# 查看主机上所有的数据库

> show dbs
Mystem  0.078GB
admin   (empty)
demo    0.078GB
local   0.078GB

给数据库配置用户

> use demo
switched to db demo
> db.addUser('mongodb','123456')
WARNING: The 'addUser' shell helper is DEPRECATED. Please use 'createUser' instead
Successfully added user: { "user" : "mongodb", "roles" : [ "dbOwner" ] }

db.help()查看当前数据库可操作方法
db.dropDatabase()删除当前使用数据库

> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "demo", "ok" : 1 }
> show dbs
Mystem  0.078GB
admin   0.078GB
local   0.078GB

从指定的机器上复制指定数据库数据到某个数据库

> db.copyDatabase('study', 'temp', '192.168.220.129')
{ "ok" : 1 }

db.getName()查看当前使用的数据库

> db.getName()
demo

db.stats()查看当前数据库状态

> db.stats()
{
	"db" : "demo",
	"collections" : 0,
	"objects" : 0,
	"avgObjSize" : 0,
	"dataSize" : 0,
	"storageSize" : 0,
	"numExtents" : 0,
	"indexes" : 0,
	"indexSize" : 0,
	"fileSize" : 0,
	"dataFileVersion" : {
		
	},
	"ok" : 1
}

修复当前数据库：db.repairDatabase()
db.version()查看当前数据库版本

> db.version()
2.6.10

db.getMongo() 查看当前数据库的链接机器地址

> db.getMongo()
connection to 127.0.0.1

6. 操作集合

1）创建集合

createCollection()命令的基本语法db.createCollection(name, options)
参数说明

参数	类型	含义
name	string	要创建的集合的名称
options	document	（可选）指定有关内存大小和索引的选项

选项说明

字段	类型	含义
capped	boolean	（可选）如果为true，则启用封闭的集合，上限集合是固定大小的集合，它在达到其最大大小时自动覆盖其最旧的条目。如果指定true，则还需要指定size参数
autoIndexId	boolean	(可选)如果为true，则在_id字段上自动创建索引。默认值为false
size	数字	(可选)指定上限集合的最大大小(以字节为单位)。如果capped为true，那么还需要指定此字段的值。
max	数字	(可选)指定上限集合中允许的最大文档数。

案例：创建一个不限制大小的集合stu

> db.createCollection("stu")
{ "ok" : 1 }

# ok 说明创建成功

案例：创建一个20字节大小的集合

> db.createCollection("class", {capped : true, size : 20})
{ "ok" : 1 }

查看当前数据库的集合show collections

> show collections
class
stu
system.indexes

删除当前数据库某个集合db.集合名称.drop()

> db.class.drop()
true

7. `MongoDB`数据类型

Object ID：文档的id

每个文档都有一个属性，为_id保证文档的唯一性；
可以自己去设置_id插入文档
如果自己没设置，mongoDB为每个文档提供一个独特的_id ，是一个12字节十六进制数

前4个字节为当前时间戳
接下来的3个字节为机器ID
接下来2个字节为mongo的服务进程ID
最后3个是简单的增量值

String：字符串，最常用，必须是utf-8
Boolean：布尔值，true或者false
Integer：整数
Double：浮点数
Arrays：数组或者列表，多个值存储到一个键
Object：用于嵌入文档，即一个值为一个文档
Null：存储null值
Timestamp：时间戳
Date：存储当前日期或时间unix时间格式

8. `MongoDB`数据增删改查操作

1） `insert` 操作

格式：db.集合名称.insert(document)，插入文档时，如果不指定_id参数，MongoDB会为文档分配一个唯一的ObjectId

# 指定_id参数

> db.user.insert({"_id":"20180120","name":"houzi","age":"500"})

MongoDB的每一行都是采用K-V的方式存储的，对于Value，可能是个字符串，也可能是一个数组，又可能是一个内嵌的json对象

# 不指定_id参数

> var single = {"name":"rulai","password":"123456","age":18,"address":{"province":"guangdong","city":"guangzhou"},"favourite":["apple","banana"]}
> db.user.insert(single)
WriteResult({ "nInserted" : 1 })

2） `find`操作

db.集合名称.find({条件文档})查询所有符合条件的记录
db.集合名称.findOne({条件文档})查询，只返回第一个
db.集合名称.find({条件文档}).pretty()将结果格式化

$gt(>的意思)、$gte(>=的意思)、$lt(<的意思)、$lte(<=的意思)、$ne(!=的意思)、无关键字（=的意思）

# 相当于MySQL里的 >

> db.user.find({"age":{$gt:15}})

# 相当于MySQL里的 >=

> db.user.find({"age":{$gte:15}})

# 相当于MySQL里的 < 

> db.user.find({"age":{$lt:20}})

# 相当于MySQL里的 <=

> db.user.find({"age":{$lte:20}})

# 相当于MySQL里的 !=

> db.user.find({"age":{$ne:15}})

# 相当于MySQL里的 =

> db.user.find({"age":18})

无关键字（and的意思）$or(or的意思)、$in(in的意思)、$nin(notin的意思）

# 相当于MySQL里的and

> db.user.find({"name":"rulai", "age":18})

# 相当于MySQL里的or

> db.user.find({$or:[{"address.province":"guangdong"},{"address.province":"fujian"}]})

# 相当于MySQL里的in

> db.user.find({"address.province":{$in:["guangdong","fujian"]}})

# 相当于MySQL里的notin

> db.user.find({"address.province":{$nin:["guangdong","fujian"]}})

应用正则表达式匹配内容

# 匹配以 r 开头，以 i 结尾的 name 字段数据

> db.user.find({"name":/^r/, "name":/i$/})

应用$where条件查找，Value支持匿名函数

> db.user.find({$where:function(){return this.name == "rulai"}})

limit和skip的使用

格式：db.集合名称.find({条件文档}).limit(n) 获取符合条件的n条数据
格式:db.集合名称.find({条件文档}).limit(n).skip(m) 获取符合条件，跳过m条数据后的n条数据

sort排序

格式：db.集合名称.find().sort(字段:1,...)
参数说明

字段值为1，升序排序
字段值为-1，降序排序

count统计查询结果的文档数

格式db.集合名称.find({条件文档}).count()

返回指定字段结果集

格式：db.集合名称.find({条件文档},{字段:1,字段:0})
参数说明

设置为1，表示需要被返回
设置成0，表示不需要被返回
_id默认是为1，其他字段默认是为0

3） `update`操作

格式：db.集合名称.update(
{query},{update},{multi:boolean}
)
参数说明

参数query:查询条件，类似SQL语句update中的where部分
参数update:更新的内容
参数multi:默认是false，表示只更新找到第一条记录，值为true表示把满足条件的文档全部更新

整体更新

# 符合条件搜索出来的都更新

> var upd = db.user.findOne({"name":"rulai"})
> upd.age = 30
> db.user.update({"name":"rulai"}, upd)

# 也可以写成下面这个样子
> db.user.update({"name":"rulai"},{"age":30},{multi:true})

局部更新

$inc修改器，increase的缩写，在原有的数值基础上修改，比如原先30岁，修改30，数值就变成60岁了

> db.user.update({"name":"rulai"},{$inc:{"age":30}})

$set修改器，比如原先60岁，修改10，数值就变成10岁了

> db.user.update({"name":"rulai"},{$set:{"age":10}})

4） `upsert`操作

如果查到这条数据，就update，如果没有查到，那么就在数据库新增一条数据

> db.user.update({"name":"fozu"},{$set:{"age":25}},true)

5） `save`操作

格式：db.集合名称.save(document)
如果文档的_id已存在，则修改；如果文档的_id不存在，则添加

6） `remove`操作

db.表名.remove({})删除表所有数据

> db.user.remove({})

db.表名.remove({条件})删除表符合条件的数据

> db.user.remove({"name":"fozu"})

9. `MongoDB`备份与恢复

1）备份：

格式：mongodump -h 数据库主机地址 -d 数据库名 -o 路径
参数说明：

-h 数据库主机地址
-d 需要备份的数据库名称
-o 备份的数据库存放位置，此目录中存放着备份出来的数据

备份的命令执行是在shell终端，而不是在MongoDB数据库里

> mongodump -h 127.0.0.1 -d demo -o ./

2）恢复

格式：mongorestore -h dbhost -d dbname --dir dbdirectory
参数说明

-h 服务器地址，如果不是恢复到本地主机，可以用IP:端口
-d 数据恢复到哪个数据库名称
--dir 备份数据库存放的位置

> mongorestore -h 127.0.0.1:27017 -d backup --dir ./demo

10. `MongoDB`与`python`交互

1） `Linux`下安装`PyCharm`软件

从PyCharm官网http://www.jetbrains.com/pycharm/download/点击下载Linux版PyCharm
解压文件后进入bin目录，右键选择在终端中打开
./pycharm.sh运行安装

2） `pymongo`模块介绍

要想在Python中使用MongoDB数据库，必须要安装pymongo模块
安装pymongo模块：pip3 install pymongo
导入模块：from pymongo import * 或 import pymongo
pymongo提供四大对象与MongoDB交互

MongoClient对象：与MongoDB建立连接

# coding = utf-8
from pymongo import *

# 创建MongoClient连接
# client = MongoClient('主机IP', 端口)
client = MongoClient('192.168.220.131', 27017)

print(client)

# 提示下面信息，说明连接成功

/usr/bin/python3.5 /home/rulai/python/demo.py
MongoClient(host=['192.168.220.131:27017'], document_class=dict, tz_aware=False, connect=True)

Process finished with exit code 0

Database对象：MongoDB中的数据库

# 创建Database
# db = client.数据库名称
db = client.mytest

Collection对象：MongoDB中的集合

# 创建Collection文档对象
# col = db.集合名称
col = db.集合名称

文档对象方法：

insert_one：插入一条文档对象
insert_many：插入多条文档对象
find_one：查找一条文档对象
find：查找多条文档对象
update_one：更新一条文档对象
update_many：更新多条文档对象
delete_one：删除一条文档对象
delete_many：删除多条文档对象
Cursor对象：当调用集合对象的find()方法时，会返回Cursor对象

Cursor对象：查询方法find()返回的对象，用于进行多行数据的遍历

3）插入文档数据

insert_one：插入一条文档对象，接收一个字典作为参数

# coding = utf-8
from pymongo import *

try:
    client = MongoClient('192.168.220.131', 27017)

    db = client.mytest

    col = db.user

    col.insert_one({'name': 'rulai', 'age': 18, 'sex': 'male'})

except Exception as e:
    print(e)

insert_many：插入多条文档对象，接收一个列表作为参数，列表里面多个字典

# coding = utf-8
from pymongo import *

try:
    client = MongoClient('192.168.220.131', 27017)

    db = client.mytest

    col = db.user

    col.insert_many([{'name': 'fozu', 'age': 25, 'sex': 'male'},
                     {'name': 'guanyin', 'age': 15, 'sex': 'female'}])

except Exception as e:
    print(e)

4）更新文档数据

update_one：更新符合条件的第一条文档对象

update_one({条件},{更新内容})

# coding = utf-8
from pymongo import *

try:
    client = MongoClient('192.168.220.131', 27017)

    db = client.mytest

    col = db.user

    col.update_one({'name':'fozu'},{'$set':{'age':100}})

except Exception as e:
    print(e)

update_many：更新多条文档对象

# coding = utf-8
from pymongo import *

try:
    client = MongoClient('192.168.220.131', 27017)

    db = client.mytest

    col = db.user

    col.update_many({'name':'fozu'},{'$set':{'age':120}})

except Exception as e:
    print(e)

5）删除文档数据

delete_one 删除满足条件的第一条文档

delete_one({条件})

# coding = utf-8
from pymongo import *

try:
    client = MongoClient('192.168.220.131', 27017)

    db = client.mytest

    col = db.user

    col.delete_one({'name':'fozu'})

except Exception as e:
    print(e)

delete_many 删除满足条件的多条文档

delete_many({条件})

# coding = utf-8
from pymongo import *

try:
    client = MongoClient('192.168.220.131', 27017)

    db = client.mytest

    col = db.user

    col.delete_many({'name':'guanyin'})

except Exception as e:
    print(e)

6）查询文档数据

find_one 返回满足条件的文档集第第一条数据，类型为字典

# coding = utf-8
from pymongo import *

try:
    client = MongoClient('192.168.220.131', 27017)

    db = client.mytest

    col = db.user

    res = col.find_one({'name':'rulai'})

    print(res)

except Exception as e:
    print(e)

find 返回满足条件的所有文档，类型为Cursor对象，可以使用for…in遍历，每项为字典对象

# coding = utf-8
from pymongo import *

try:
    client = MongoClient('192.168.220.131', 27017)

    db = client.mytest

    col = db.user

    res = col.find({'age': {'$gte': 100}})

    for i in res:
        print(i)

except Exception as e:
    print(e)

本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。

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1） insert 操作

2） find操作

3） update操作

4） upsert操作

5） save操作

6） remove操作

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1）备份：

2）恢复

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5. 终端操作`MongoDB`

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1） `insert` 操作

2） `find`操作

3） `update`操作

4） `upsert`操作

5） `save`操作

6） `remove`操作

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4）更新文档数据

5）删除文档数据

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