第一章 关系型与非关系型

NoSQL  not only sql 
NoSQL，指的是非关系型的数据库。
NoSQL有时也称作Not Only SQL的缩写是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。 
对NoSQL最普遍的解释是”非关联型的”，强调Key-Value Stores和文档数据库的优点，而不是单纯的RDBMS。 
NoSQL用于超大规模数据的存储。
这些类型的数据存储不需要固定的模式，无需多余操作就可以横向扩展。
今天我们可以通过第三方平台可以很容易的访问和抓取数据。
用户的个人信息，社交网络，地理位置，用户生成的数据和用户操作日志已经成倍的增加。
我们如果要对这些用户数据进行挖掘，那SQL数据库已经不适合这些应用了
NoSQL数据库的发展也却能很好的处理这些大的数据。

第二章 mongo和mysql数据对比

mysql   mongo 
库       库
表       集合
字段  key:value
行       文档 

name        age  job  
oldzhang    28   it 
xiaozhang   28   it
xiaofei     18   student  SZ 

{name:'oldzhang',age:'28',job:'it'},
{name:'xiaozhang',age:'28',job:'it'},
{name:'xiaozhang',age:'28',job:'it',host:'SZ'}

第三章 MongoDB特点

高性能： 
Mongodb提供高性能的数据持久性
尤其是支持嵌入式数据模型减少数据库系统上的I/O操作
索引支持能快的查询，并且可以包括来嵌入式文档和数组中的键

丰富的语言查询：
Mongodb支持丰富的查询语言来支持读写操作（CRUD）以及数据汇总，文本搜索和地理空间索引 

高可用性： 
Mongodb的复制工具，成为副本集，提供自动故障转移和数据冗余

水平可扩展性：
Mongodb提供了可扩展性，作为其核心功能的一部分，分片是将数据分，在一组计算机上

支持多种存储引擎： 
WiredTiger存储引擎和、MMAPv1存储引擎和InMemory存储引擎

第四章 mongo应用场景

游戏场景，使用 MongoDB 存储游戏用户信息，用户的装备、积分等直接以内嵌文档的形式存储，方便查询、更新

物流场景，使用 MongoDB 存储订单信息，订单状态在运送过程中会不断更新，以 MongoDB 内嵌数组的形式来存储，一次查询就能将订单所有的变更读取出来。

社交场景，使用 MongoDB 存储存储用户信息，以及用户发表的朋友圈信息，通过地理位置索引实现附近的人、地点等功能

物联网场景，使用 MongoDB 存储所有接入的智能设备信息，以及设备汇报的日志信息，并对这些信息进行多维度的分析

视频直播，使用 MongoDB 存储用户信息、礼物信息等,用户评论

电商场景，使用 MongoDB
商城上衣和裤子两种商品，除了有共同属性，如产地、价格、材质、颜色等外，还有各自有不同的属性集，如上衣的独有属性是肩宽、胸围、袖长等，裤子的独有属性是臀围、脚口和裤长等

第五章 安装部署mongodb

1.规划目录

#软件所在目录
/opt/mongodb
#单节点目录
/opt/mongo_27017/{conf,log,pid}
#数据目录
/data/mongo_27017

2.下载并解压

yum install libcurl openssl -y
上传软件
tar zxf mongodb-linux-x86_64-3.6.13.tgz -C /opt/
cd /opt/
ln -s mongodb-linux-x86_64-3.6.13 mongodb

3.创建文件目录以及数据目录

mkdir -p /opt/mongo_27017/{conf,log,pid}
mv /data /data_bak
mkdir -p /data/mongo_27017 

4.创建配置文件

cat >/opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf<<EOF
systemLog:
 destination: file   
 logAppend: true  
 path: /opt/mongo_27017/log/mongodb.log

storage:
 journal:
   enabled: true
 dbPath: /data/mongo_27017
 directoryPerDB: true
 wiredTiger:
    engineConfig:
       cacheSizeGB: 1
       directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
       blockCompressor: zlib
    indexConfig:
       prefixCompression: true

processManagement:
 fork: true
 pidFilePath: /opt/mongo_27017/pid/mongod.pid

net:
 port: 27017
 bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.51
EOF

5.启动mongo

/opt/mongodb/bin/mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf

6.检查是否启动

netstat -lntup|grep 27017

第七章 配置登录mongo

1.写入环境变量

vim /etc/profile
export PATH=/opt/mongodb/bin:$PATH
source /etc/profile

2.登录

mongo

3.关闭

方法1：
使用localhost登录
mongo localhost:27017
use admin
db.shutdownServer()

方法2：
mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf --shutdown

第八章 优化告警

1.访问控制

WARNING: Access control is not enabled for the database.
Read and write access to data and configuration is unrestricted.

解决方法：

开启安全认证功能

2.以root用户运行

WARNING: You are running this process as the root user, which is not recommended.

解决步骤：

mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf --shutdown
useradd mongo
echo '123456'|passwd --stdin mongo
chown -R mongo:mongo /opt/
chown -R mongo:mongo /data/
su - mongo
mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf
mongo

3.关闭大内存页技术

WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled is 'always'.
We suggest setting it to 'never'
WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag is 'always'.
We suggest setting it to 'never'

解决方法：
临时解决：

echo "never" >/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo "never" >/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

写入开机自启动：

chmod +x /etc/rc.d/rc.local
vim /etc/rc.d/rc.local
echo "never" >/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo "never" >/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

验证：

mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf --shutdown
mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf 
mongo 

4.解决rlimits太低

WARNING: soft rlimits too low. rlimits set to 31771 processes, 65535 files. Number of processes should be at least 32767.5 : 0.5 times number of files.

解决方法：

vim /etc/profile
ulimit -f unlimited
ulimit -t unlimited
ulimit -v unlimited
ulimit -n 64000
ulimit -m unlimited
ulimit -u 64000

生效配置:

source /etc/profile

验证：

mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf --shutdown
mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf 
mongo 

第九章 mongo基础命令

1.默认数据库说明

test:登录时默认存在的库
admin库:系统预留库,MongoDB系统管理库
local库:本地预留库,存储关键日志
config库:MongoDB配置信息库

2.查看数据库命令

show databases/show dbs
show tables/show collections
use admin
db/select database()

3.插入命令

3.1 插入单条

db.user_info.insert({"name":"zhangya","age":27,"ad":"北京市朝阳区"})
db.user_info.insert({"name":"zhangya","age":27,"ad":"北京市朝阳区"})
db.user_info.insert({"name":"yazhang","age":28,"ad":"北京市朝阳区"})
db.user_info.insert({"name":"xiaozhang","age":28,"ad":"北京市朝阳区"})
db.user_info.insert({"name":"xiaozhang","age":28,"ad":"北京市朝阳区","sex":"boy"})

3.2 插入多条

db.inventory.insertMany( [
    { "item": "journal", "qty": 25, "size": { "h": 14, "w": 21, "uom": "cm" }, "status": "A" },
    { "item": "notebook", "qty": 50, "size": { "h": 8.5, "w": 11, "uom": "in" }, "status": "A" },
    { "item": "paper", "qty": 100, "size": { "h": 8.5, "w": 11, "uom": "in" }, "status": "D" },
    { "item": "planner", "qty": 75, "size": { "h": 22.85, "w": 30, "uom": "cm" }, "status": "D" },
    { "item": "postcard", "qty": 45, "size": { "h": 10, "w": 15.25, "uom": "cm" }, "status": "A" }
]);

4.查询命令

4.1 查询一条

db.user_info.findOne()

4.2 查询所有

db.user_info.find()

4.3 查询符合条件

db.user_info.find({"age":28})
select * from user_info where age = 28;

4.4 查询嵌套的条件

db.inventory.find( { "size.uom": "in" } )
db.inventory.find( 
    { 
        "size.uom": "in" 
    } 
)

4.5 逻辑查询：and

db.inventory.find( { "size.uom": "cm" ,"status" : "A"} )
db.inventory.find( 
    { 
        "size.uom": "cm" ,
        "status" : "A"
    } 
)

4.6 逻辑查询 或

db.inventory.find(
    {
        $or:[
                {status:"D"},
                {qty:{$lt:30}}
            ]
    }
)

4.7 逻辑查询+或+and+正则表达式

db.inventory.find({status:"A",$or:[{qty:{$lt:30}},{item:/^p/}]})
db.inventory.find( 
    {
        status: "A",
        $or: [ 
                { qty: { $lt: 30 } }, 
                { item: /^p/ } 
             ]
    } 
)

db.inventory.find( 
    {
        status: "A",
        $or: [ 
                { qty: { $gt: 30 } }, 
                { item: /^p/ } 
             ]
    } 
)

5.更新数据

5.1 更改匹配条件的单条数据

db.inventory.find({ "item" : "paper" })
db.inventory.updateOne{ "item" : "paper" },{$set: {  "size.uom" : "cm",  "status" : "P" }})
db.inventory.updateOne(
    { "item" : "paper" },
    {
      $set: {  
                "size.uom" : "cm",  
                "status" : "P" 
            }
    }
)

5.2 更改匹配条件的多条数据

db.inventory.find({ "qty" : { $lt: 50 } })
db.inventory.updateMany(
    { "qty" : { $lt: 50 } },
    {
       $set: 
            { 
                "size.uom" : "mm", 
                "status": "P" 
            }
    }
)

5.3 添加字段

db.user_info.find({ "age" : 27})
db.user_info.updateMany(
    { "age" : 27},
    {
       $set: 
            { 
                "pet" : "cat"
            }
    }
)

6.索引

6.1 查看执行计划

db.user_info.find({"age":{ $lt: 30 }})
db.user_info.find({"age":{ $lt: 30 }}).explain()

6.2 创建索引

db.user_info.createIndex({ age: 1 },{background: true})

6.3 查看索引

db.user_info.getIndexes()

6.4 再次查看执行计划

db.user_info.find({"age":{ $lt: 30 }}).explain()

6.5 关键词

"stage" : "IXSCAN"
"indexName" : "age_1"

6.6 删除索引

db.user_info.dropIndex("age_1")

6.7 其他索引类型

COLLSCAN – Collection scan
IXSCAN – Scan of data in index keys
FETCH – Retrieving documents
SHARD_MERGE – Merging results from shards
SORT – Explicit sort rather than using index orde

7.删除

7.1 先查找需要删除的数据

db.inventory.find({"status":"P"})

7.2 删除单条

db.inventory.deleteOne({"status":"P"})

7.3 删除多个

db.inventory.deleteMany({"status":"P"})

7.4 删除索引

db.user_info.dropIndex("age_1")

7.5 删除集合

show dbs
db 
show tables
db.inventory.drop()

7.6 删除库

show dbs
db 
db.dropDatabase()

第十章 mongo工具

0.命令介绍

mongod          #启动命令
mongo           #登录命令         
mongodump       #备份导出，全备压缩
mongorestore    #恢复
mongoexport     #备份，数据可读json
mongoimport     #恢复
mongostat       #查看mongo运行状态
mongotop        #查看mongo运行状态
mongos          #集群分片命令

1.mongostat各字段解释说明：

insert/s : 官方解释是每秒插入数据库的对象数量，如果是slave，则数值前有*,则表示复制集操作
query/s : 每秒的查询操作次数
update/s : 每秒的更新操作次数
delete/s : 每秒的删除操作次数
getmore/s: 每秒查询cursor(游标)时的getmore操作数
command: 每秒执行的命令数，在主从系统中会显示两个值(例如 3|0),分表代表 本地|复制 命令
注： 一秒内执行的命令数比如批量插入，只认为是一条命令（所以意义应该不大）
dirty: 仅仅针对WiredTiger引擎，官网解释是脏数据字节的缓存百分比
used:仅仅针对WiredTiger引擎，官网解释是正在使用中的缓存百分比
flushes:
For WiredTiger引擎：指checkpoint的触发次数在一个轮询间隔期间
For MMAPv1 引擎：每秒执行fsync将数据写入硬盘的次数
注：一般都是0，间断性会是1， 通过计算两个1之间的间隔时间，可以大致了解多长时间flush一次。flush开销是很大的，如果频繁的flush，可能就要找找原因了
vsize： 虚拟内存使用量，单位MB （这是 在mongostat 最后一次调用的总数据）
res:  物理内存使用量，单位MB （这是 在mongostat 最后一次调用的总数据）
注：这个和你用top看到的一样, vsize一般不会有大的变动， res会慢慢的上升，如果res经常突然下降，去查查是否有别的程序狂吃内存。

qr: 客户端等待从MongoDB实例读数据的队列长度
qw：客户端等待从MongoDB实例写入数据的队列长度
ar: 执行读操作的活跃客户端数量
aw: 执行写操作的活客户端数量
注：如果这两个数值很大，那么就是DB被堵住了，DB的处理速度不及请求速度。看看是否有开销很大的慢查询。如果查询一切正常，确实是负载很大，就需要加机器了
netIn:MongoDB实例的网络进流量
netOut：MongoDB实例的网络出流量
注：此两项字段表名网络带宽压力，一般情况下，不会成为瓶颈
conn: 打开连接的总数，是qr,qw,ar,aw的总和
注：MongoDB为每一个连接创建一个线程，线程的创建与释放也会有开销，所以尽量要适当配置连接数的启动参数，maxIncomingConnections，阿里工程师建议在5000以下，基本满足多数场景

第十一章 创建用户和角色

0.与用户相关的命令

db.auth() 将用户验证到数据库。
db.changeUserPassword() 更改现有用户的密码。
db.createUser() 创建一个新用户。
db.dropUser() 删除单个用户。
db.dropAllUsers() 删除与数据库关联的所有用户。
db.getUser() 返回有关指定用户的信息。
db.getUsers() 返回有关与数据库关联的所有用户的信息。
db.grantRolesToUser() 授予用户角色及其特权。
db.removeUser() 已过时。从数据库中删除用户。
db.revokeRolesFromUser() 从用户中删除角色。
db.updateUser() 更新用户数据。

1.创建管理用户

mongo db01:27017
use admin 
db.createUser(
    {
        user: "admin",
        pwd: "123456",
        roles:[ 
                { 
                    role: "root", 
                    db:"admin"
                }
              ]
    }   
)

2.查看创建的用户

db.getUsers()

3.配置文件添加权限认证参数

security:     
  authorization: enabled

4.重启mongo

mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf --shutdown
mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf

5.使用admin用户登录

mongo db01:27017 -uadmin -p --authenticationDatabase admin

6.创建其他用户

use test
db.createUser(
  {
    user: "mysun",
    pwd: "123456",
    roles: [ { role: "readWrite", db: "write" },
             { role: "read", db: "read" } ]
  }
)

7.创建测试数据

use write
db.write.insert({"name":"zhangya","age":27,"ad":"北京市朝阳区"})
db.write.insert({"name":"zhangya","age":27,"ad":"北京市朝阳区"})
db.write.insert({"name":"yazhang","age":28,"ad":"北京市朝阳区"})
db.write.insert({"name":"xiaozhang","age":28,"ad":"北京市朝阳区"})
db.write.insert({"name":"xiaozhang","age":28,"ad":"北京市朝阳区","sex":"boy"})

use read
db.read.insert({"name":"zhangya","age":27,"ad":"北京市朝阳区"})
db.read.insert({"name":"zhangya","age":27,"ad":"北京市朝阳区"})
db.read.insert({"name":"yazhang","age":28,"ad":"北京市朝阳区"})
db.read.insert({"name":"xiaozhang","age":28,"ad":"北京市朝阳区"})
db.read.insert({"name":"xiaozhang","age":28,"ad":"北京市朝阳区","sex":"boy"})

8.退出admin，使用mysun用户登录

mongo db01:27017 -umysun -p --authenticationDatabase test
use write
db.write.find()
db.write.insert({"name":"zhangya","age":27,"ad":"北京市朝阳区"})

use read
db.read.find()
db.read.insert({"name":"zhangya","age":27,"ad":"北京市朝阳区"})

9.修改用户权限

use test
db.updateUser(
  'mysun',
  { 
    pwd: "123456",
    roles: [ { role: "readWrite", db: "write" },
             { role: "readWrite", db: "read" } ,
             { role: "readWrite", db: "test" }
             ]
             
  }
)

10.删除用户

db.getUsers()
db.dropUser('mysun')

第十二章 mongo副本集配置

1.创建节点目录和数据目录

su - mongo 
mongod -f /opt/mongo_27017/conf/mongodb.conf --shutdown
mkdir -p /opt/mongo_2801{7,8,9}/{conf,log,pid}  
mkdir -p /data/mongo_2801{7,8,9}

2.创建配置文件

cat >/opt/mongo_28017/conf/mongo_28017.conf <<EOF
systemLog:
  destination: file   
  logAppend: true  
  path: /opt/mongo_28017/log/mongodb.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /data/mongo_28017
  directoryPerDB: true
  wiredTiger:
     engineConfig:
        cacheSizeGB: 0.5 
        directoryForIndexes: true
     collectionConfig:
        blockCompressor: zlib
     indexConfig:
        prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /opt/mongo_28017/pid/mongod.pid

net:
  port: 28017
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.51

replication:
   oplogSizeMB: 1024 
   replSetName: dba
EOF

3.复制配置文件到其他节点

cp /opt/mongo_28017/conf/mongo_28017.conf /opt/mongo_28018/conf/mongo_28018.conf
cp /opt/mongo_28017/conf/mongo_28017.conf /opt/mongo_28019/conf/mongo_28019.conf

4.替换端口号

sed -i 's#28017#28018#g' /opt/mongo_28018/conf/mongo_28018.conf  
sed -i 's#28017#28019#g' /opt/mongo_28019/conf/mongo_28019.conf

5.启动所有节点

mongod -f /opt/mongo_28017/conf/mongo_28017.conf
mongod -f /opt/mongo_28018/conf/mongo_28018.conf
mongod -f /opt/mongo_28019/conf/mongo_28019.conf

6.初始化集群

config = {
            _id : "dba", 
            members : [
                        {_id : 0, host : "db01:28017"},
                        {_id : 1, host : "db01:28018"},
                        {_id : 2, host : "db01:28019"},
            ]}
rs.initiate(config) 

7.插入数据

db.inventory.insertMany( [
    { "item": "journal", "qty": 25, "size": { "h": 14, "w": 21, "uom": "cm" }, "status": "A" },
    { "item": "notebook", "qty": 50, "size": { "h": 8.5, "w": 11, "uom": "in" }, "status": "A" },
    { "item": "paper", "qty": 100, "size": { "h": 8.5, "w": 11, "uom": "in" }, "status": "D" },
    { "item": "planner", "qty": 75, "size": { "h": 22.85, "w": 30, "uom": "cm" }, "status": "D" },
    { "item": "postcard", "qty": 45, "size": { "h": 10, "w": 15.25, "uom": "cm" }, "status": "A" }
]);

8.副本节点登录查看数据

rs.slaveOk()
use test
db.inventory.find()

9.设置副本可读

方法1:临时生效

rs.slaveOk()

方法2:写入启动文件

echo "rs.slaveOk()" > ~/.mongorc.js

第十三章 副本集权重调整

0.模拟故障转移

mongod -f /opt/mongo_28017/conf/mongo_28017.conf --shutdown
mongod -f /opt/mongo_28017/conf/mongo_28017.conf

1.查看当前副本集配置

rs.conf()

2.设置权重

config=rs.conf()
config.members[0].priority=100
rs.reconfig(config)

3.主节点主动降级

rs.stepDown()

4.恢复成默认的权重

config=rs.conf()
config.members[0].priority=1
rs.reconfig(config)

第十四章 增加新节点和删除旧节点

1.创建新节点并启动

mkdir -p /opt/mongo_28010/{conf,log,pid}
mkdir -p /data/mongo_28010
cp /opt/mongo_28017/conf/mongo_28017.conf /opt/mongo_28010/conf/mongo_28010.conf
sed -i 's#28017#28010#g' /opt/mongo_28010/conf/mongo_28010.conf
mongod -f /opt/mongo_28010/conf/mongo_28010.conf
mongo db01:28010

2.集群添加节点

mongo db01:28017
use admin
rs.add("db01:28010")

3.新节点查看信息

mongo db01:28010

4.删除节点

rs.remove("db01:28010")
rs.remove("db01:28011")

第十五 仲裁节点

1.创建新节点并启动

mkdir -p /opt/mongo_28011/{conf,log,pid}
mkdir -p /data/mongo_28011
cp /opt/mongo_28017/conf/mongo_28017.conf /opt/mongo_28011/conf/mongo_28011.conf
sed -i 's#28017#28011#g' /opt/mongo_28011/conf/mongo_28011.conf
mongod -f /opt/mongo_28011/conf/mongo_28011.conf
mongo db01:28011

2.将仲裁节点加入集群

rs.addArb("db01:28010")

第十六章 mongo备份与恢复

1.工具介绍

（1）mongoexport/mongoimport
（2）mongodump/mongorestore

2.应用场景

1.异构平台迁移  mysql <---> mongodb
2.同平台，跨大版本：mongodb 2  ----> mongodb 3
mongoexport/mongoimport:json csv

日常备份恢复时使用.

mongodump/mongorestore

3.导出工具mongoexport

单表备份

mongoexport --port 27017 -d test -c inventory -o /data/inventory.json

单表备份至csv格式

mongoexport --port 27017 -d test -c user_info --type=csv -f name,age,ad -o /data/user_info.csv

4.恢复

mongoimport --port 27017 -d test -c inventory /data/inventory.json
mongoimport --port 27017 -d test -c user_info --type=csv --headerline --file  /data/user_info.csv

5.mysql数据迁移到mongo

select * from world.city into outfile '/tmp/city.csv' fields terminated by ',';

编辑csv文件,添加列名

ID,Name,CountryCode,District,Population

mongoimport --port 27017 -d world -c city --type=csv --headerline --file  /data/city.csv
mongoexport --port 27017 -d world -c city -o /data/city.json

6.导出与恢复

mongodump  --port 27017 -o /data/backup
mongorestore --port 27017 -d world  /data/backup/world/ --drop
mongorestore --port 27017 /data/backup/ --drop

第十七章 模拟误删除恢复数据

1.准备测试数据

use backup 
db.backup.insertMany( [
    { "id": 1},
    { "id": 2},
    { "id": 3},
]);

2.全备环境

rm -rf /data/backup/*
mongodump --port 28017 --oplog -o /data/backup

3.增加新数据

mongo db01:28017
use backup 
db.backup.insertMany( [
    { "id": 4},
    { "id": 5},
    { "id": 6},
]);

4.模拟删除集合

mongo db01:28017
use backup 
db.backup.drop()

5.备份oplog

mongodump --port 28017 -d local -c oplog.rs  -o /data/backup

6.查找误操作时间点

use local 
db.oplog.rs.find({ns:"backup.$cmd"}).pretty();

7.找到时间点信息

"ts" : Timestamp(1575023546, 1),

8.恢复数据

cd /data/backup/local/
cp oplog.rs.bson ../oplog.bson
rm -rf /data/backup/local/
mongorestore --port 28017 --oplogReplay --oplogLimit "1575023546:1"  --drop  /data/backup/

mongodb基础

原文：https://www.cnblogs.com/alaska/p/12286491.html