mongodb数据库

MongoDB 是一种流行的 NoSQL 数据库，以其灵活性和高性能著称，特别适合处理非结构化或半结构化数据。以下是 MongoDB 的核心概念和特性：

1. 核心特点

文档存储：数据以 BSON（类似 JSON）格式存储为“文档”，结构灵活，支持嵌套和动态字段。

无固定模式：无需预先定义表结构，可随时调整数据结构。

水平扩展：通过分片（Sharding）实现分布式存储，轻松应对大数据量。

高可用性：通过副本集（Replica Set）实现数据冗余和自动故障转移。

高性能：支持索引、聚合管道、内存计算等优化技术。

2. 核心概念

数据库（Database）：数据容器，包含多个集合。

集合（Collection）：类似关系型数据库的“表”，存储一组文档。

文档（Document）：数据的基本单位，格式为键值对（如 { name: "Alice", age: 30 }）。

字段（Field）：文档中的键值对，如 name 或 age。

3. 基本操作（CRUD）

插入文档：

javascript

db.users.insertOne({ name: "Bob", email: "bob@example.com" });

查询文档：

javascript

db.users.find({ age: { $gt: 25 } });  // 查询年龄大于25的文档

更新文档：

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db.users.updateOne({ name: "Bob" }, { $set: { age: 31 } });

删除文档：

javascript

db.users.deleteOne({ name: "Bob" });

4. 高级功能

聚合管道（Aggregation Pipeline）：

使用 $match、$group、$sort 等阶段处理数据：

javascript

db.orders.aggregate([

  { $match: { status: "completed" } },

  { $group: { _id: "$product", total: { $sum: "$amount" } } }

]);

索引优化：

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db.users.createIndex({ email: 1 });  // 创建唯一索引加速查询

地理空间查询：支持地理位置数据的存储和查询（如 $near、$geoWithin）。

5. 高可用与扩展

副本集（Replica Set）：

由多个节点组成（1个主节点 + N个从节点），主节点故障时自动选举新主节点。

分片（Sharding）：

将数据分布到多个分片（Shard）中，适合超大规模数据集。

6. 适用场景

实时分析：如日志处理、用户行为分析。

内容管理：如博客、商品目录（支持动态字段）。

物联网（IoT）：处理高频写入的传感器数据。

缓存层：替代传统缓存系统（如 Redis）。

7. 不适用场景

需要复杂事务（如银行转账）。

强关系型数据（多表联查频繁）。

严格的数据一致性要求（MongoDB 优先保证可用性和分区容忍性）。

8. 工具与生态

MongoDB Compass：图形化管理工具。

MongoDB Atlas：官方云托管服务。

驱动支持：Python、Java、Node.js 等语言的官方驱动。

示例：文档结构

json

{

  "_id": ObjectId("507f191e810c19729de860ea"),

  "name": "Alice",

  "age": 30,

  "address": {

    "city": "Beijing",

    "street": "Xinjiekou"

  },

  "hobbies": ["reading", "hiking"]

}

MongoDB 的灵活性和扩展性使其成为现代应用的热门选择，尤其适合快速迭代和数据类型多变的场景。

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