Node.js 连接 MongoDB

MongoDB是一种文档导向数据库管理系统，由C++撰写而成。

本章节我们将为大家介绍如何使用 Node.js 来连接 MongoDB，并对数据库进行操作。

如果你还没有 MongoDB 的基本知识，可以参考我们的教程：MongoDB 教程。

安装驱动

本教程使用了淘宝定制的 cnpm 命令进行安装：

$ cnpm install mongodb

接下来我们来实现增删改查功能。

创建数据库

要在 MongoDB 中创建一个数据库，首先我们需要创建一个 MongoClient 对象，然后配置好指定的 URL 和 端口号。

如果数据库不存在，MongoDB 将创建数据库并建立连接。

创建集合

我们可以使用 createCollection() 方法来创建集合：

数据库操作( CURD )

与 MySQL 不同的是 MongoDB 会自动创建数据库和集合，所以使用前我们不需要手动去创建。

插入数据

以下实例我

MongoDB PHP

在php中使用mongodb你必须使用 mongodb 的 php驱动。

MongoDB PHP在各平台上的安装及驱动包下载请查看:PHP安装MongoDB扩展驱动

如果你使用的是 PHP7，请参阅：PHP7 MongoDB 安装与使用。

确保连接及选择一个数据库

为了确保正确连接，你需要指定数据库名，如果数据库在mongoDB中不存在，mongoDB会自动创建

代码片段如下：

<?php
$m = new MongoClient(); // 连接默认主机和端口为：mongodb://localhost:27017
$db = $m->test; // 获取名称为 "test" 的数据库
?>

创建集合

创建集合的代码片段如下：

<?php
$m = new MongoClient(); // 连接
$db = $m->test; // 获取名称为 "test" 的数据库
$collection = $db->createCollection("runoob");
echo "集合创建成功";
?>

执行以上程序，输出结果如下：

集合创建成功

插入文档

在mongoDB中使用 insert() 方法插入文档：

插入文档代码片段如下：

<?php
$m = new MongoClient();    // 连接到mongodb
$db = $m->test;            // 选择一个数据库
$collection = $db->runoob; // 选择集合
$document = array( 
    "title" => "MongoDB", 
    "description" => "database", 
    "likes" => 100,
    "url" => "http://www.istudy.wang/blog/tag/admin/MongoDB",
    "by", "iStudy"
);
$collection->insert($document);
echo "数据插入成功";
?>

执行以上程序，输出结果如下：

数据插入成功

然后我们在 mongo 客户端使用 db.runoob.find().pretty(); 命令查看数据：

查找文档

使用find() 方法来读取集合中的文档。

读取使用文档的代码片段如下：

<?php
$m = new

MongoDB PHP 扩展

本教程将向大家介绍如何在Linux、window、Mac平台上安装MongoDB扩展。

Linux 上安装 MongoDB PHP 扩展

在终端上安装

你可以在 Linux 中执行以下命令来安装 MongoDB 的 PHP 扩展驱动

$ sudo pecl install mongodb

使用php的pecl安装命令必须保证网络连接可用以及root权限。

安装手册

如果你想通过源码来编译扩展驱动。你必须手动编译源码包，这样做的好是最新修正的 bug 包含在源码包中。

你可以在 PHP 官网上下载 MongoDB PHP 驱动包,下载地址：http://pecl.php.net/package/mongodb。

完整安装命令如下：

$ wget http://pecl.php.net/get/mongodb-1.5.2.tgz
$ cd /mongodb-1.5.2
$ phpize
$ ./configure
$ make && make install

如果你的 php 是自己编译的，则安装方法如下(假设是编译在 /usr/local/php目录中)：

$ wget http://pecl.php.net/get/mongodb-1.5.2.tgz
$ cd /mongodb-1.5.2
$ /usr/local/php/bin/phpize
$ ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config
$ make && make install

安装成功后，会有类似以下安装目录信息输出：

...
Installing shared extensions:     /usr/lib/php/extensions/debug-non-zts-20151012/

执行以上命令后，你需要修改php.ini文件，在 php.ini 文件中添加mongo配置，配置如下：

extension_dir=/usr/lib/php/extensions/debug-non-zts-20151012/
extension=mongodb.so

注意：你需要指明 extension_dir 配置项的路径。

可以通过以下命令查看目录地址：

$ php -i | grep extension_dir
  extension_dir =>

MongoDB Java

环境配置

在 Java 程序中如果要使用 MongoDB，你需要确保已经安装了 Java 环境及 MongoDB JDBC 驱动。

本章节实例时候 Mongo 3.x 以上版本。

你可以参考本站的Java教程来安装Java程序。现在让我们来检测你是否安装了 MongoDB JDBC 驱动。

• 首先你必须下载mongo jar包，下载地址：https://mongodb.github.io/mongo-java-driver/, 请确保下载最新版本。

   

  

• 你需要将 mongo-java-driver-3.2.2.jar （找到合适的版本）包含在你的 classpath 中。。
• 国内 mongodb-driver jar 下载地址：http://central.maven.org/maven2/org/mongodb/mongo-java-driver/

连接数据库

连接数据库，你需要指定数据库名称，如果指定的数据库不存在，mongo会自动创建数据库。

连接数据库的Java代码如下：

import com.mongodb.MongoClient;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;

public class MongoDBJDBC{
   public static void main( String args[] ){
      try{   
       // 连接到 mongodb 服务
         MongoClient mongoClient = new MongoClient( "localhost" , 27017 );
       
         // 连接到数据库
         MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("mycol");  
       System.out.println("Connect to database successfully");
        
      }catch(Exception e){
        System.err.println( e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage() );
     }
   }
}

现在

MongoDB 监控

在你已经安装部署并允许MongoDB服务后，你必须要了解MongoDB的运行情况，并查看MongoDB的性能。这样在大流量得情况下可以很好的应对并保证MongoDB正常运作。

MongoDB中提供了mongostat 和 mongotop 两个命令来监控MongoDB的运行情况。

mongostat 命令

mongostat是mongodb自带的状态检测工具，在命令行下使用。它会间隔固定时间获取mongodb的当前运行状态，并输出。如果你发现数据库突然变慢或者有其他问题的话，你第一手的操作就考虑采用mongostat来查看mongo的状态。

启动你的Mongod服务，进入到你安装的MongoDB目录下的bin目录， 然后输入mongostat命令，如下所示：

D:\set up\mongodb\bin>mongostat

以上命令输出结果如下：

mongotop 命令

mongotop也是mongodb下的一个内置工具，mongotop提供了一个方法，用来跟踪一个MongoDB的实例，查看哪些大量的时间花费在读取和写入数据。 mongotop提供每个集合的水平的统计数据。默认情况下，mongotop返回值的每一秒。

启动你的Mongod服务，进入到你安装的MongoDB目录下的bin目录， 然后输入mongotop命令，如下所示：

D:\set up\mongodb\bin>mongotop

以上命令执行输出结果如下：

带参数实例

 E:\mongodb-win32-x86_64-2.2.1\bin>mongotop 10

后面的10是<sleeptime>参数 ，可以不使用，等待的时间长度，以秒为单位，mongotop等待调用之间。通过的默认mongotop返回数据的每一秒。

 E:\mongodb-win32-x86_64-2.2.1\bin>mongotop --locks

报告每个数据库的锁的使用中，使用mongotop - 锁，这将产生以下输出：

输出结果字段说明：

• ns：

  包含数据库命名空间，后者结合了数据库名称和集合。

• db：

  包含数据库的名称。名为 . 的数据库针对全局锁定，而非特定数据库。

• total：

  mongod花费的时间工作在这个命名空间提供总额。

• read：

  提供了大量的时间，这mongod花费在执行读操作，在此命名空间。

• write：

  提供这个命名空间进行写操作，这mon

MongoDB 备份(mongodump)与恢复(mongorestore)

MongoDB数据备份

在Mongodb中我们使用mongodump命令来备份MongoDB数据。该命令可以导出所有数据到指定目录中。

mongodump命令可以通过参数指定导出的数据量级转存的服务器。

语法

mongodump命令脚本语法如下：

>mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdirectory

• -h：

  MongDB所在服务器地址，例如：127.0.0.1，当然也可以指定端口号：127.0.0.1:27017

• -d：

  需要备份的数据库实例，例如：test

• -o：

  备份的数据存放位置，例如：c:\data\dump，当然该目录需要提前建立，在备份完成后，系统自动在dump目录下建立一个test目录，这个目录里面存放该数据库实例的备份数据。

实例

在本地使用 27017 启动你的mongod服务。打开命令提示符窗口，进入MongoDB安装目录的bin目录输入命令mongodump:

>mongodump

执行以上命令后，客户端会连接到ip为 127.0.0.1 端口号为 27017 的MongoDB服务上，并备份所有数据到 bin/dump/ 目录中。命令输出结果如下：

mongodump 命令可选参数列表如下所示：

MongoDB数据恢复

mongodb使用 mongorestore 命令来恢复备份的数据。

语法

mongorestore命令脚本语法如下：

>mongorestore -h <hostname><:port> -d dbname <path>

• --host <:port>, -h 

MongoDB 分片

分片

在Mongodb里面存在另一种集群，就是分片技术,可以满足MongoDB数据量大量增长的需求。

当MongoDB存储海量的数据时，一台机器可能不足以存储数据，也可能不足以提供可接受的读写吞吐量。这时，我们就可以通过在多台机器上分割数据，使得数据库系统能存储和处理更多的数据。

为什么使用分片

• 复制所有的写入操作到主节点
• 延迟的敏感数据会在主节点查询
• 单个副本集限制在12个节点
• 当请求量巨大时会出现内存不足。
• 本地磁盘不足
• 垂直扩展价格昂贵

MongoDB分片

下图展示了在MongoDB中使用分片集群结构分布：

上图中主要有如下所述三个主要组件：

• Shard:

  用于存储实际的数据块，实际生产环境中一个shard server角色可由几台机器组个一个replica set承担，防止主机单点故障

• Config Server:

  mongod实例，存储了整个 ClusterMetadata，其中包括 chunk信息。

• Query Routers:

  前端路由，客户端由此接入，且让整个集群看上去像单一数据库，前端应用可以透明使用。

分片实例

分片结构端口分布如下：

Shard Server 1：27020
Shard Server 2：27021
Shard Server 3：27022
Shard Server 4：27023
Config Server ：27100
Route Process：40000

步骤一：启动Shard Server

[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/s0
[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/s1
[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/s2
[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/s3
[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/log
[root@100 /]# /usr/local/mongoDB/bin/mongod --port 27020 --dbpath=/www/mongoDB/shard/s0 --logpath=/www/mongoDB/shard/log/s0.log --logappend --fork
....
[root@

MongoDB 复制（副本集）

MongoDB复制是将数据同步在多个服务器的过程。

复制提供了数据的冗余备份，并在多个服务器上存储数据副本，提高了数据的可用性， 并可以保证数据的安全性。

复制还允许您从硬件故障和服务中断中恢复数据。

什么是复制?

• 保障数据的安全性
• 数据高可用性 (24*7)
• 灾难恢复
• 无需停机维护（如备份，重建索引，压缩）
• 分布式读取数据

MongoDB复制原理

mongodb的复制至少需要两个节点。其中一个是主节点，负责处理客户端请求，其余的都是从节点，负责复制主节点上的数据。

mongodb各个节点常见的搭配方式为：一主一从、一主多从。

主节点记录在其上的所有操作oplog，从节点定期轮询主节点获取这些操作，然后对自己的数据副本执行这些操作，从而保证从节点的数据与主节点一致。

MongoDB复制结构图如下所示：

以上结构图中，客户端从主节点读取数据，在客户端写入数据到主节点时， 主节点与从节点进行数据交互保障数据的一致性。

副本集特征：

• N 个节点的集群
• 任何节点可作为主节点
• 所有写入操作都在主节点上
• 自动故障转移
• 自动恢复

MongoDB副本集设置

在本教程中我们使用同一个MongoDB来做MongoDB主从的实验， 操作步骤如下：

1、关闭正在运行的MongoDB服务器。

现在我们通过指定 --replSet 选项来启动mongoDB。--replSet 基本语法格式如下：

mongod --port "PORT" --dbpath "YOUR_DB_DATA_PATH" --replSet "REPLICA_SET_INSTANCE_NAME"

实例

mongod --port 27017 --dbpath "D:\set up\mongodb\data" --replSet rs0

以上实例会启动一个名为rs0的MongoDB实例，其端口号为27017。

启动后打开命令提示框并连接上mongoDB服务。

在Mongo客户端使用命令rs.initiate()来启动一个新的副本集。

我们可以使用rs.conf()来查看副本集的配置

查看副本集状态使用 rs.status() 命令

副本集添加成员

添加副本集的成员，我们需要使用多台服务器来启动mongo服务。进入Mongo客户端，并使用rs.add()方法来添加副本集的成员。

语法

rs.add() 命令基本语法格式如下：

>rs.add(HOST_NAME:POR

MongoDB 聚合

MongoDB中聚合(aggregate)主要用于处理数据(诸如统计平均值,求和等)，并返回计算后的数据结果。有点类似sql语句中的 count(*)。

aggregate() 方法

MongoDB中聚合的方法使用aggregate()。

语法

aggregate() 方法的基本语法格式如下所示：

>db.COLLECTION_NAME.aggregate(AGGREGATE_OPERATION)

实例

集合中的数据如下：

{
   _id: ObjectId(7df78ad8902c)
   title: 'MongoDB Overview', 
   description: 'MongoDB is no sql database',
   by_user: 'runoob.com',
   url: 'http://www.runoob.com',
   tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],
   likes: 100
},
{
   _id: ObjectId(7df78ad8902d)
   title: 'NoSQL Overview', 
   description: 'No sql database is very fast',
   by_user: 'runoob.com',
   url: 'http://www.runoob.com',
   tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],
   likes: 10
},
{
   _id: ObjectId(7df78ad8902e)
   title: 'Neo4j Overview', 
   description: 'Neo4j is no sql database',
   by_user: 'Neo4j',
   url: 'http://www.neo4j.com',
   tags: ['neo4j', 'database', 'NoSQL'],
   likes: 750
},

现在我们通过以上集合计算每个作者所写的文章数，使用aggregate()计算结果如下：

> db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$

MongoDB 索引

索引通常能够极大的提高查询的效率，如果没有索引，MongoDB在读取数据时必须扫描集合中的每个文件并选取那些符合查询条件的记录。

这种扫描全集合的查询效率是非常低的，特别在处理大量的数据时，查询可以要花费几十秒甚至几分钟，这对网站的性能是非常致命的。

索引是特殊的数据结构，索引存储在一个易于遍历读取的数据集合中，索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构

createIndex() 方法

MongoDB使用 createIndex() 方法来创建索引。

注意在 3.0.0 版本前创建索引方法为 db.collection.ensureIndex()，之后的版本使用了 db.collection.createIndex() 方法，ensureIndex() 还能用，但只是 createIndex() 的别名。

语法

createIndex()方法基本语法格式如下所示：

>db.collection.createIndex(keys, options)

语法中 Key 值为你要创建的索引字段，1 为指定按升序创建索引，如果你想按降序来创建索引指定为 -1 即可。

实例

>db.col.createIndex({"title":1})
>

createIndex() 方法中你也可以设置使用多个字段创建索引（关系型数据库中称作复合索引）。

>db.col.createIndex({"title":1,"description":-1})
>

createIndex() 接收可选参数，可选参数列表如下：