MongoDB从入门到实战之MongoDB快速入门（附带学习路线图）
<h2>前言</h2><p>上一章节主要概述了MongoDB的优劣势、应用场景和发展史。这一章节将快速的概述一下MongoDB的基本概念，带领大家快速入门MongoDB这个文档型的NoSQL数据库。</p>
<h2>MongoDB从入门到实战的相关教程</h2>
<p>MongoDB从入门到实战之MongoDB简介👉</p>
<p>MongoDB从入门到实战之MongoDB快速入门👉</p>
<h2>YyFlight.ToDoList项目源码地址</h2>
<blockquote>
<p>GitHub地址：https://github.com/YSGStudyHards/YyFlight.ToDoList</p>
</blockquote>
<h2 data-tool="mdnice编辑器"><span>MongoDB是什么?</span></h2>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li><span>MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由 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。</span></li>
<li><span>MongoDB 是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。它支持的数据结构非常松散，是类似Json的Bson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。</span></li>
<li><span>MongoDB 最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。并且MongoDB-4.2版本开始已经支持分布式事务功能。</span></li>
</ul>
<blockquote>
<p><span>简而言之的话就是：MongoDB是一个文档型的NoSQL数据库，用于构建高并发、高可用和高扩展的互联网应用程序。</span></p>
</blockquote>
<h2 data-tool="mdnice编辑器"><span>MongoDB概念解析（重点）</span></h2>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>无论我们学习什么数据库都应该先了解对应数据库的基本概念，在MongoDB中基本的概念是文档、集合、数据库，下面我们挨个介绍。</span></p>
<h3 data-tool="mdnice编辑器"><span>MongoDB和RDBMS术语概念对比</span></h3>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>虽然 MongoDB 与传统的 RDBMS 共享一些相同的术语，但其他一些是 NoSQL 数据库所独有的。为了帮助了解它们的分别，下表将 RDBMS 使用的术语与 MongoDB 使用的术语进行比较：</span></p>
<table>
<thead>
<tr><th><span>RDBMS术语/概念</span></th><th><span>MongoDB 术语/概念</span></th><th><span>解释/说明</span></th></tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td><span>database</span></td>
<td><span>database</span></td>
<td><span>数据库</span></td>
</tr>
<tr>
<td><span>table</span></td>
<td><span>collection</span></td>
<td><span>数据库表/集合</span></td>
</tr>
<tr>
<td><span>row</span></td>
<td><span>document</span></td>
<td><span>数据记录行/文档</span></td>
</tr>
<tr>
<td><span>column</span></td>
<td><span>field</span></td>
<td><span>数据字段/域</span></td>
</tr>
<tr>
<td><span>index</span></td>
<td><span>index</span></td>
<td><span>索引</span></td>
</tr>
<tr>
<td><span>table joins</span></td>
<td><span>嵌入式文档</span></td>
<td><span>表连接，MongoDB不支持表连接只支持嵌入式文档</span></td>
</tr>
<tr>
<td><span>primary key</span></td>
<td><span>primary key</span></td>
<td><span>主键，MongoDB自动将 <code>_id</code><span> 字段设置为主键（默认键 <code>_id</code><span> 由 MongoDB 提供）</span></span></span></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>通过下图实例，我们也可以更直观的的了解 MongoDB 中的一些概念：</span></p>
<p><img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/1336199/202504/1336199-20250421225339592-2099945511.png" alt="" loading="lazy"></p>
<h2 data-tool="mdnice编辑器"><span>MongoDB文档</span></h2>
<h3 data-tool="mdnice编辑器"><span>概述：</span></h3>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>MongoDB 的文档确实是一组键值(key-value)对（即 BSON），并且不需要设置相同的字段或相同的数据类型。这些特点使得 MongoDB 成为处理非结构化和半结构化数据的理想选择，尤其是在需要灵活性和可扩展性的应用场景中。</span></p>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li><span>MongoDB 的文档可以理解为关系型数据库（MySQL）的一行记录。</span></li>
<li><span>MongoDB 将数据记录为 BSON 格式的文档。</span></li>
<li><span>BSON 是 JSON 文档的二进制表示，但它支持的数据类型更加丰富。</span></li>
</ul>
<h3><strong>MongoDB文档由字段和值对组成，并具有以下结构：</strong></h3>
<div class="cnblogs_code">
<pre><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">{
field1: value1,
field2: value2,
field3: value3,
...
fieldN: valueN
}</span></pre>
</div>
<p><img src="https://img2022.cnblogs.com/blog/1336199/202210/1336199-20221029153940392-1969171397.png" alt="" loading="lazy"></p>
<h2 data-tool="mdnice编辑器"><span>MongoDB Bson格式介绍</span></h2>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>BSON 是 Binary JSON 的缩写，是一种二进制序列化格式，用于在 MongoDB 中存储文档和进行远程过程调用。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。</span></p>
<h3 data-tool="mdnice编辑器"><span>JSON vs BSON</span></h3>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>JSON的局限性，比如它只有null、布尔、数字、字符串、数组和对象这几种数据类型，没有日期类型，只有一种数字类型，无法区分浮点数和整数，也没法表示正则表达式或者函数。BSON是一种类JSON的二进制形式的存储格式，Binary JSON，支持内嵌的文档对象和数组对象，如 Date 和 BinData 类型，MongoDB 使用 BSON 做为文档数据存储和网络传输格式。</span></p>
<h3 data-tool="mdnice编辑器"><span>BSON的优势</span></h3>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li><span>更丰富的数据类型：BSON扩展了JSON的数据类型，支持如日期（Date）、二进制数据（BinData）、对象ID（ObjectId）、正则表达式等，这些类型在JSON中需通过字符串或复杂结构模拟。</span></li>
<li><span>高效的序列化/反序列化：二进制编码允许快速解析，尤其适合大规模数据操作，减少了文本解析的开销。</span></li>
<li><span>可遍历性：BSON文档包含长度前缀等元数据，便于快速跳过无关字段，提升查询效率。</span></li>
</ul>
<h3 data-tool="mdnice编辑器"><span>BSON的局限性</span></h3>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li><span>可读性差：二进制格式无法直接阅读，需借助工具转换为JSON进行调试。</span></li>
<li><span>存储空间：由于包含类型和长度信息，BSON可能比等效的JSON稍大，但效率提升通常抵消了空间成本。</span></li>
</ul>
<h2 data-tool="mdnice编辑器"><span>BSON类型介绍</span></h2>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li>官方BSON类型详细介绍：https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/manual/reference/bson-types</li>
</ul>
<p><img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/1336199/202504/1336199-20250421225438352-1756649612.png" alt="" loading="lazy"></p>
<p> </p>
<h3 data-tool="mdnice编辑器"><span>下面简单介绍一下其中几个比较重要的类型：</span></h3>
<p data-tool="mdnice编辑器"><strong>ObjectId：</strong></p>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li><span>插入一条数据系统都会自动插入一个_id键，键值不可以重复，它可以是任何类型的，也可以手动的插入，默认情况下它的数据类型是ObjectId，由于MongoDB在设计之初就是用作分布式数据库，所以使用ObjectId可以避免不同数据库中_id的重复（如果使用自增的方式在分布式系统中就会出现重复的_id的值）。</span></li>
<li><span>jectId使用12字节的存储空间，每个字节可以存储两个十六进制数字，所以一共可以存储24个十六进制数字组成的字符串，在这24个字符串中，前8位表示时间戳，接下来6位是一个机器码，接下来4位表示进程id，最后6位表示计数器。</span></li>
</ul>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>MongoDB 采用 ObjectId 来表示主键的类型，数据库中每个文档都拥有一个_id 字段表示主键，_id 的生成规则如下：</span></p>
<blockquote>
<p><span>其中包括4-byte Unix 时间戳，3-byte 机器 ID，2-byte 进程 ID，3-byte 计数器(初始化随机)。</span></p>
</blockquote>
<p><img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/1336199/202504/1336199-20250421225502202-1789485691.png" alt="" loading="lazy"></p>
<p> </p>
<pre data-tool="mdnice编辑器"><span data-cacheurl="" data-remoteid="" data-lazy-bgimg="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_svg/9M0PhLTmTIfzNFlBn3E31TNNK3SlhXyTvRRY75aCYIqj8GRgwFRbARAwXcCWOGAeVgFKRSsIXcyeo1KVK1uIzgZESyxjznTo/640?wx_fmt=svg&from=appmsg" data-fail="0"><code><span>601e2b6b aa203c c89f 2d31aa<span><br><span> ↑ ↑ ↑ ↑<span><br><span>时间戳 机器码 进程id 计数器<span><br></span></span></span></span></span></span></code></span></pre>
<p data-tool="mdnice编辑器"><strong>String：</strong></p>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>BSON 字符串通常为 UTF-8，在对 BSON 进行序列化和反序列化时，每种编程语言的驱动程序都会从该语言的字符串格式转换为 UTF-8，这样就可以轻松地将大多数国际字符存储在 BSON 字符串中。 此外，MongoDB $regex查询在正则表达式字符串中支持 UTF-8。</span></p>
<p data-tool="mdnice编辑器"><strong>Timestamps：</strong></p>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>BSON 具一种特殊的时间戳类型，供 MongoDB 内部使用，与常规的 Date 类型无关。此内部时间戳类型是 64 位值，其中：</span></p>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li><span>最高的 32 位有效位则是 time_t 值（自 UNIX 纪元以来的秒数）。</span></li>
<li><span>对于给定秒内的操作，最低有效的 32 位是递增的 ordinal。</span></li>
</ul>
<p data-tool="mdnice编辑器"><strong>Date：</strong></p>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>BSON Date（BSON 日期）是一个 64 位整数，它表示自 UNIX 纪元（1970 年 1 月 1 日）以来的毫秒数。因此，过去与未来的可表示日期范围便可达到约 2.9 亿年。</span></p>
<h2>MongoDB索引种类：</h2>
<ol>
<li>_id索引：绝大多数集合默认建立的索引；对于每个插入的数据，mongodb都会自动生成一条唯一的_id字段。</li>
<li>单键索引：不自动创建，值单一，例如字符串，数字或者日期。</li>
<li>多键索引：不自动创建，值有多个，如数组，与单键索引创建形式相同，区别在于字段的值。</li>
<li>复合索引：查询条件不只一个时，需要建立复合索引。</li>
<li>过期索引TTL：是在一段时间后会过期的索引，索引过期后，相应的数据会删除（不仅仅是索引删除，还有数据）；适用场景：在一段时间之后会时效的数据，比如用户的登陆信息、存储的日志；建立方法，db.test.ensureIndex({time:1},{expireAfterSeconds:10})秒数。其限制：存储在过期索引字段的值必须是指定的时间类型（ISODate或者其数据，不能使用时间戳，否则不能被自动删除）；指定ISODate数组，则按照最小的时间进行删除；过期索引不能是复合索引；删除时间不精确（MongoDB默认60s执行一个删除过程，删除本身也需要时间）</li>
<li>全文索引：对字符串与字符串数组创建全文课搜索的索引。</li>
<li>地理位置索引：将一些点的位置存储在MongoDB中，创建索引后，可以按照位置来查找其他点。</li>
</ol>
<h2 data-tool="mdnice编辑器"><span>MongoDB索引种类</span></h2>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li><strong>_id索引：</strong><span> 绝大多数集合默认建立的索引；对于每个插入的数据，mongodb都会自动生成一条唯一的_id字段。</span></li>
<li><strong>单键索引：</strong><span> 不自动创建，值单一，例如字符串，数字或者日期。</span></li>
<li><strong>多键索引：</strong><span> 不自动创建，值有多个，如数组，与单键索引创建形式相同，区别在于字段的值。</span></li>
<li><strong>复合索引：</strong><span> 查询条件不只一个时，需要建立复合索引。</span></li>
<li><strong>过期索引TTL：</strong><span> 是在一段时间后会过期的索引，索引过期后，相应的数据会删除（不仅仅是索引删除，还有数据）；适用场景：在一段时间之后会时效的数据，比如用户的登陆信息、存储的日志；建立方法，db.test.ensureIndex({time:1},{expireAfterSeconds:10})秒数。其限制：存储在过期索引字段的值必须是指定的时间类型（ISODate或者其数据，不能使用时间戳，否则不能被自动删除）；指定ISODate数组，则按照最小的时间进行删除；过期索引不能是复合索引；删除时间不精确（MongoDB默认60s执行一个删除过程，删除本身也需要时间）</span></li>
<li><strong>全文索引：</strong><span> 对字符串与字符串数组创建全文课搜索的索引。</span></li>
<li><strong>地理位置索引：</strong><span> 将一些点的位置存储在MongoDB中，创建索引后，可以按照位置来查找其他点。</span></li>
</ul>
<h2 data-tool="mdnice编辑器"><span>MongoDB GUI可视化工具</span></h2>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>俗话说工欲善其事，必先利其器。选择一款高效的GUI可视化客户端管理工具，对于我们的日常开发效率都有大大的提升。下面推荐几款比较好用的MongoDB GUI可视化管理工具！</span></p>
<h3><span class="content">MongoDB Compass</span></h3>
<p>MongoDB Compass 是 MongoDB 官方推出的 GUI 可视化管理工具，功能有限。免费简洁，不支持 SQL 查询，支持性能监控。适用于 Windows，macOS 和 Linux 系统。</p>
<ul>
<li>https://www.mongodb.com/zh-cn/products/tools/compass</li>
</ul>
<h3 data-tool="mdnice编辑器"><span>Studio 3T</span></h3>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>Studio 3T是一款专为MongoDB设计的强大可视化工具，旨在帮助开发人员和数据库专业人员更高效地管理和操作MongoDB数据库。</span></p>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li>下载地址：https://studio3t.com/download</li>
</ul>
<h3 data-tool="mdnice编辑器"><span>Navicat for MongoDB</span></h3>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>Navicat for MongoDB 可简化数据库管理并增强用户与 MongoDB NoSQL 功能的交互。你可以通过响应式用户界面浏览集合和文档、可视化构建聚合管道并执行数据操作。</span></p>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li>官网下载地址：http://www.navicat.com.cn/download/navicat-for-mongodb</li>
<li>在 Navicat for MongoDB 使用文档：https://www.navicat.com.cn/company/aboutus/blog/257-working-with-documents-in-navicat-for-mongodb</li>
</ul>
<h3 data-tool="mdnice编辑器"><span>NoSQLBooster</span></h3>
<p data-tool="mdnice编辑器"><span>NoSQLBooster 是一款适用于 MongoDB Server 3.6-8.0 的跨平台 GUI 工具，它提供基于 AI 的自然语言查询、MongoDB 脚本调试器、全面的监控工具、流畅查询链、SQL 查询、查询代码生成器、任务调度以及高级智能感应体验。</span></p>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li>下载地址：https://nosqlbooster.com/downloads</li>
</ul>
<h2 data-tool="mdnice编辑器"><span>MongoDB学习路线图</span></h2>
<ul class="list-paddingleft-1">
<li>原址查看详细描述：https://roadmap.sh/mongodb</li>
</ul>
<p><img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/1336199/202504/1336199-20250423013612756-1751344301.png" alt="" loading="lazy"></p>
<h2>参考文章</h2>
<ul>
<li>https://www.mongodb.org.cn/tutorial/6.html</li>
</ul>
<div id="gtx-trans" style="position: absolute; left: 27px; top: 5459.38px"> </div>
</div>
<div id="MySignature" role="contentinfo">
<blockquote >
<p style='font-family:YouYuan;font-size: 16px;margin: 0 auto 0.01em auto;'><span style='font-size: 17px; '>作者名称：</span>追逐时光者</p>
<p style='font-family:YouYuan;font-size: 16px;margin: 0 auto 0.01em auto;'><span style='font-size: 17px; '>作者简介：</span>一个热爱编程、善于分享、喜欢学习、探索、尝试新事物和新技术的全栈软件工程师。</p>
<p style='font-family:YouYuan;font-size: 16px;margin: 0 auto 0.01em auto;'>
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来源：https://www.cnblogs.com/Can-daydayup/p/16804415.html
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