MongoDB入门学习(二)：MongoDB的基本概念和数据类型

上一篇讲了MongoDB的安装和管理，其中涉及到了一些概念，数据结构还有一些API的调用，不知道的没关系，其实很简单，这篇会简单介绍一下。 1.文档 文档是MongoDB的核心概念，多个键值对有序的放在一起就是一个文档，文档是MongoDB存储数据最基本的数据结构。

上一篇讲了MongoDB的安装和管理，其中涉及到了一些概念，数据结构还有一些API的调用，不知道的没关系，其实很简单，这篇会简单介绍一下。

1.文档

文档是MongoDB的核心概念，多个键值对有序的放在一起就是一个文档，文档是MongoDB存储数据最基本的数据结构。对MongoDB都是以文档的形式来操作的，使用了一种类似JSON的二进制BSON数据格式，对API的调用都是传的文档参数。每种编程语言都有标示文档的数据结构，比如java的map，lua的table，python的dict等等，但是都是差不多的，一个键对应一个值。相对于MySQL而言，MongoDB的文档就相当于MySQL表中的一行数据。

写法1
>db.people.insert({"name" : "Mary", "age" : 10})
写法2
>person1 = {"name" : "Mary", "age" : 10}
>db.people.insert(person1)

上面这两种写法是一样的，都是将一个文档插入到数据库的people集合中。只是第二种写法用了一个变量person1来表示这个要插入的文档。

文档中键值对是有序的，下面这两个文档是不一样的：

doc1 = {"name" : "Mary", "age" : 10}
doc2 = {"age" : 10, "name" : "Mary"}

文档的键必须是字符串类型，但是值可以是很多的类型，这个后面会说到。而且文档是区分大小写的，name键和Name键是有区别的。文档中的键必须是唯一的。

2.集合

上面说到people集合，MongoDB的集合就相当于MySQL的一个表table，MongoDB列出所有的集合可以是show tables，也可以是show collections。集合是一组文档，而且是无模式的，一个集合中的文档可以是各式各样的：

db.people.insert({"name" : "Mary", "age" : 10})
db.people.insert({"country" : "USA", "languge" : "english"})

如上面给people集合中插入了两个文档，但是这两个文档是完全不同的，键都不一样，这样的话，那不是所有的文档都可以放在一个集合中，确实是这样的，但是这样确实是有问题的，当集合大到一定程度的时候速率就会变的很慢，而且查询效率非常低，而且对于管理方面是非常复杂的，所以我们也要为数据库划分不同的集合。

上一篇看到了很多的集合，people啊，system.indexes啊，system.users啊等，集合的命名也有一定的限制的，首先不能为空""，也不能含有空字符，不能有保留字符$，system开头的就更不行了，这个是未系统集合保留的前缀。我们只要用一些很普通易懂的命名就好了，对于我们自己的管理和操作也是很简单的。

MongoDB还有一个子集合的概念，就是一个集合包含几个集合，这样也是便于管理，比如上面将people的基本信息和国籍信息这样放在一个people集合中有点勉强，可以直接写成一个文档放进去，也可以用两个子集合，一个表示基本信息baseinfo，一个表示国籍信息countryinfo：

db.people.baseinfo.insert({"name" : "Mary", "age" : 10})
db.people.countryinfo.insert("country" : "USA", "languge" : "english")

这个例子有点牵强，但是这样也容易理解。从上面可以看出，我们还没有创建people这样一个集合就可以直接insert，这样对于使用MySQL的人来说有点难以理解，表都没创建就给它插入数据，更离谱的是我们数据库都没创建，就可以直接使用任何数据库use anyDatabase：

> show dbs
admin   0.078GB
dhh_tp  0.078GB
local   0.078GB
test    0.078GB
> use temple
switched to db temple
>db
temple
> show collections
> db.people.insert({"name" : "Mary", "age" : 10})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show tables
people
system.indexes
> db.people.find()
{ "_id" : ObjectId("539137ce90c0386ead60e4f4"), "name" : "Mary", "age" : 10 }

看吧，show dbs查看所有的数据库，里面根本就没有temple，但是在直接使用的时候却不会报错，用db查看使用的哪个数据库的时候也确实是使用的temple，show collections查看所有的集合的时候一个集合都没有，因为这个数据库都不存在，哪来的表。然后直接给people集合中插入数据也不会报错，事后查询发现生成了people集合，而且还有个system.indexes集合，数据也确实插进了people集合，system.indexes存储的是集合中的索引，这个以后说。MongoDB会在插入数据的时候检查有没有这样一个数据库这样一个集合，如果不存在的话会自动创建，就不用我们自己创建集合，还要定义那么多的字段，字段的数据类型，长度以及能否为空，唯一键等等，非常的方便实用。

3.数据库

MongoDB中多个文档组成一个集合，那么多个集合就组成一个数据库，比如上面people和system.indexes组成temple数据库。MongoDB中每个数据库之间是相互独立的，都有独立的权限，而且都是存放在不同的文件中的。

MongoDB数据库的命名也有一定的限制的，不能有空格或者空字符，也不能包括特殊符号，应该全部小写，最多64字节，一点很重要，数据库名最终会变成系统中的文件的，你可以打开data/db来看一下，里面就会有和你数据库一样名字的文件，它们里面就是数据库的数据，数据库的命名也应该是普通的易懂的。而且不能使用某些名字，比如admin，这是root数据库不用多说，local，这个数据库是不能被复制的，以后说，config，和分片有关的，这几个都是保留的数据库名。

启动MongoDB服务器上一篇也介绍过了。启动MongoDB客户端上一篇也说过，执行mongo指定选项就可以了，在这里可以执行任何javascript程序，也可以对数据库进行一般的操作，增insert删remove查find改update之类的，这个后面会说到的。也有删除集合和数据库的命令：

> show tables
people
system.indexes
> db.people.drop()
true
> show tables
system.indexes
> use temple
switched to db temple
> db
temple
> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "temple", "ok" : 1 }
> show dbs
admin   0.078GB
dhh_tp  0.078GB
local   0.078GB
test    0.078GB

db.dropDatabase()删除使用的数据库，db.people.drop()删除people集合。这些API用起来都很简单。

4.数据类型

MongoDB有着非常丰富的数据类型，如上面的name字段是字符串，age字段是数字，当然不止这两种。JSON只有6中数据类型，null，布尔，数字，字符串，数组和对象。MongoDB在JSON的基础上添加了一些其他的数据类型，下面来看看MongoDB的数据类型：

null：用于表示控制或者不存在的字段，如：{"x" : null}。

布尔：只有两个值true和false。

32位整数：shell中这个类型不可用，javascript仅支持64位浮点数，所以32位整数会被自动转换。

64位整数：shell中这个类型不可用，shell会使用一个特殊的内嵌文档来显示64位整数。

64位浮点数：shell中的数字都是这个类型，{"x" : 3.14}和{"x" : 3}都是浮点数。

因为javascript只有一种数字类型就是64位浮点型，所以MongoDB中从shell的来的数字都被当做64位浮点型，而MongoDB中支持三种数字类型，所以用shell修改过数据库中的数据后都会被转换成64位浮点型。64位整数并不能精确的表示64位浮点型，如果MongoDB中存入了一个64位整数，在shell中查看时，如果能够表示64位浮点型那就用一个键的内置文档显示而且这个值是精确的，否则，他会显示一个多键内嵌文档，表示可能不精确。

如果是64位整数3，那么在shell中查询显示会是这个样子：

db.nums.findOne()
{
        "_id" : ObjectId("4c0beecfd096a2580fe6fa08"),
        "myInteger" : {
                "floatApprox" : 3
    }
}

如果是64位整数9223372036854775807，那么在shell中查询显示会是这个样子：

db.nums.findOne()
{
        "_id" : ObjectId("4c0beecfd096a2580fe6fa08"),
        "myInteger" : {
                "floatApprox" : 9223372036854775807,
                "top" : 2147483647,
                "bottom" : 4294967295
    }
}

top和bottom分别表示高32位和低32位。

字符串：UTF-8字符串都可表示为字符串类型的数据，如：{"name" : "Mary"}。

符号：shell不支持这种类型，shell会将数据库中的符号类型转换成字符串。

对象id：对象id是文档的12字节的唯一ID。

MongoDB中存储的文档必须有一个键"_id"，这个键可以是任意类型的，默认是ObjectId对象，当我们存入文档时不指定该键，那么MongoDB会自动添加这样一个键值对，这个值是唯一标识，ObjectId使用12字节的存储空间。

日期：日期类型存储的是从标准纪元开始的毫秒数，不存储时区，如：{"x" : new Date()}。

javascript中Date对象用作MongoDB的日期类型，创建日期对象要用new Date()而不是Date()，返回的是对日期的字符串表示，而不是真正的Date对象。

正则表达式：文档中可以包含正则表达式，采用javascript的正则表达式语法，如：{"x" : /foobar/i}。

代码：文档中还可以包含javascript代码，如：{"x" : function(){/*...*/}}。

二进制数据：二进制数据可以由任意字节的串组成，不过shell中无法使用。

最大值：BSON包括一个特殊类型，表示可能的最大值，shell中没有这个类型。

最小值：BSON包括一个特殊类型，表示可能的最小值，shell中没有这个类型。

未定义：文档中也可以使用未定义类型，如：{"x" : undefined}

数组：值的集合或者列表可以表示成数组，数组中的元素可以是不同类型的数据，如：{"x" : ["a", "b", "c", 20]}。

内嵌文档：文档可以包含别的文档，也可以作为值嵌入到父文档中，如：{"x" : {"foo" : "bar"}}。

在我目前用的情况，布尔，数字，字符串，日期，数组和内嵌文档是用的最多的。