MongoDB 基础入门

什么是 MongoDB？

MongoDB 是一个基于文档的 NoSQL 数据库，使用 JSON 格式存储数据，具有高性能、高可用性和易扩展的特点。

核心特性

• 文档数据库：以 BSON（Binary JSON）格式存储数据
• 无模式：不需要预定义表结构
• 水平扩展：支持分片和副本集
• 丰富的查询语言：支持复杂的查询操作

安装 MongoDB

Windows

1. 访问 MongoDB 官网 下载安装包
2. 运行安装程序，选择 "Complete" 安装
3. 配置 MongoDB 服务

macOS

# 使用 Homebrew
brew tap mongodb/brew
brew install mongodb-community

Linux

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install -y mongodb

# 启动服务
sudo systemctl start mongodb
sudo systemctl enable mongodb

基本概念

数据库（Database）

MongoDB 中可以创建多个数据库，每个数据库包含多个集合。

集合（Collection）

类似于关系型数据库中的表，但不需要预定义结构。

文档（Document）

类似于关系型数据库中的行，以 BSON 格式存储。

字段（Field）

文档中的键值对，类似于关系型数据库中的列。

基本操作

连接 MongoDB

// 使用 Node.js 连接
const { MongoClient } = require('mongodb');

const uri = 'mongodb://localhost:27017';
const client = new MongoClient(uri);

async function connect() {
    try {
        await client.connect();
        console.log('Connected to MongoDB');
    } catch (error) {
        console.error('Connection error:', error);
    }
}

connect();

创建数据库和集合

const db = client.db('mydb');
const collection = db.collection('users');

插入文档

// 插入单个文档
const result = await collection.insertOne({
    name: 'John',
    age: 30,
    email: 'john@example.com'
});

// 插入多个文档
const result = await collection.insertMany([
    { name: 'Alice', age: 25 },
    { name: 'Bob', age: 35 }
]);

查询文档

// 查询所有文档
const allUsers = await collection.find({}).toArray();

// 查询单个文档
const user = await collection.findOne({ name: 'John' });

// 条件查询
const users = await collection.find({ age: { $gt: 25 } }).toArray();

// 限制结果数量
const users = await collection.find({}).limit(10).toArray();

更新文档

// 更新单个文档
await collection.updateOne(
    { name: 'John' },
    { $set: { age: 31 } }
);

// 更新多个文档
await collection.updateMany(
    { age: { $lt: 30 } },
    { $set: { status: 'young' } }
);

// 替换文档
await collection.replaceOne(
    { name: 'John' },
    { name: 'John', age: 31, email: 'john@example.com' }
);

删除文档

// 删除单个文档
await collection.deleteOne({ name: 'John' });

// 删除多个文档
await collection.deleteMany({ age: { $lt: 18 } });

查询操作符

比较操作符

// $gt: 大于
{ age: { $gt: 25 } }

// $gte: 大于等于
{ age: { $gte: 25 } }

// $lt: 小于
{ age: { $lt: 30 } }

// $lte: 小于等于
{ age: { $lte: 30 } }

// $ne: 不等于
{ status: { $ne: 'deleted' } }

// $in: 在数组中
{ age: { $in: [25, 30, 35] } }

// $nin: 不在数组中
{ age: { $nin: [25, 30, 35] } }

逻辑操作符

// $and: 与
{ $and: [{ age: { $gt: 25 } }, { status: 'active' }] }

// $or: 或
{ $or: [{ age: { $lt: 18 } }, { age: { $gt: 65 } }] }

// $not: 非
{ age: { $not: { $gt: 25 } } }

// $nor: 或非
{ $nor: [{ age: { $lt: 18 } }, { status: 'inactive' }] }

数组操作符

// $all: 包含所有元素
{ tags: { $all: ['javascript', 'nodejs'] } }

// $size: 数组大小
{ tags: { $size: 3 } }

// $elemMatch: 匹配数组元素
{ scores: { $elemMatch: { $gt: 80, $lt: 90 } } }

索引

创建索引

// 创建单字段索引
await collection.createIndex({ name: 1 });

// 创建复合索引
await collection.createIndex({ name: 1, age: -1 });

// 创建唯一索引
await collection.createIndex({ email: 1 }, { unique: true });

查看索引

const indexes = await collection.indexes();
console.log(indexes);

删除索引

await collection.dropIndex('name_1');

聚合操作

// 聚合管道
const pipeline = [
    { $match: { status: 'active' } },
    { $group: { _id: '$category', total: { $sum: '$price' } } },
    { $sort: { total: -1 } }
];

const result = await collection.aggregate(pipeline).toArray();

最佳实践

1. 使用索引：为常用查询字段创建索引
2. 避免深嵌套：文档结构不要过深
3. 合理使用集合：根据数据关系设计集合结构
4. 数据验证：使用 Schema 验证数据格式
5. 连接池：合理配置连接池大小

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最后更新：2025年