MongoDB初探

概述

MongoDB是一个高性能、分布式、无模式的开源数据库数据库，支持类似关型数据库的主从结构，文档以二进制Json形式存储，无锁，无事务，有索引。 由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可护展的高性能数据存储解决方案。 

它的特点是高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。

一、主要功能特性

l 面向集合存储。易存储对象类型的数据及JSON形式的数据。 

l 模式自由。

l 动态查询。支持丰富的查询表达式。查询指令使用JSON形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。

l 完全索引。 

l 复制和自动故障转移。Mongo数据库支持服务器之间的数据复制，支持主-从模式及服务器之间的相互复制。复制的主要目标是提供冗余及自动故障转移。  使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）。

l 自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性

l 支持RUBY、PYTHON、JAVA、C#、C++、PHP等多种语言。

l 文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）

l 可通过网络访 

面向集合（Collenction-Orented），意思是数据被分组存储在数据集中，被称为一个集合（Collenction)。每个集合在数据库中都有一个唯一的标识名，并且可以包含无限数目的文档。集合的概念类似关系型数据库（RDBMS）里的表（table），不同的是它不需要定义任何模式（schema)。
模式自由（schema-free)，意味着对于存储在mongodb数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。如果需要的话，你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。 文档，存储在集合中，被存储为键-值对的形式。键用于唯一标识一个文档，为字符串类型，而值则可以是各中复杂的文件类型。我们称这种存储形式为BSON（Binary Serialized dOcument Format）。

二、应用范围和限制

MongoDB的主要目标是在键/值存储方式（提供了高性能和高度伸缩性）以及传统的RDBMS系统（丰富的功能）架起一座桥梁，集两者的优势于一身。根据官方网站的描述，Mongo适合用于以下场景：

◆网站数据：Mongo非常适合实时的插入，更新与查询，并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。

◆缓存：由于性能很高，Mongo也适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后，由Mongo搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源过载。

◆大尺寸，低价值的数据：使用传统的关系型数据库存储一些数据时可能会比较昂贵，在此之前，很多时候程序员往往会选择传统的文件进行存储。

◆高伸缩性的场景：Mongo非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库。Mongo的路线图中已经包含对MapReduce引擎的内置支持。

◆用于对象及JSON数据的存储：Mongo的BSON数据格式非常适合文档化格式的存储及查询。

自然，MongoDB的使用也会有一些限制，例如它不适合：

◆高度事务性的系统：例如银行或会计系统。传统的关系型数据库目前还是更适用于需要大量原子性复杂事务的应用程序。

◆传统的商业智能应用：针对特定问题的BI数据库会对产生高度优化的查询方式。对于此类应用，数据仓库可能是更合适的选择。

◆需要SQL的问题

MongoDB支持OS X、Linux及Windows等操作系统，并提供了Python，PHP，Ruby，Java及C++语言的驱动程序，社区中也提供了对Erlang及.NET等平台的驱动程序。

三、运行环境

MongoDB服务端可运行在Linux、Windows或OS X平台，支持32位和64位应用，默认端口为27017。推荐运行在64位平台，因为MongoDB在32位模式运行时支持的最大文件尺寸为2GB。

四、参考推荐

迁移案例：

1. Wordnik的MongoDB使用经验：http://www.infoq.com/cn/news/2010/11/wordnik-mongodb 

2. 视觉中国的NoSQL之路：从MySQL到MongoDB：http://www.programmer.com.cn/4199/

3. Choosing a non-relational database; why we migrated from MySQL to MongoDB

http://blog.boxedice.com/2009/07/25/choosing-a-non-relational-database-why-we-migrated-from-mysql-to-mongodb/ 

4. David Mytton为什么从MySQL迁移到MongoDB数据库  http://www.iteye.com/topic/748322 

性能评测：

1. MongoDB、HandlerSocket和MySQL性能测试及其结果分析http://blog.nosqlfan.com/html/1329.html 

2. MySQL和MongoDB的性能测试http://www.oschina.net/bbs/thread/10930 

3. mongodb有关的研究http://www.cnblogs.com/lovecindywang/archive/2010/05/16/1736934.html 

MongoDB安装与启动

测试环境：Win2008R2 x64 + MongoDB1.8

推荐下载版本1.8（x86_64）

下载链接：http://downloads.mongodb.org/win32/mongodb-win32-x86_64-1.8.0.zip

安装:

1. 将下在的压缩包解压到磁盘某路径下（如D:\mongo）。

2. 创建D:\mongo\data目录（用于存放数据库文件）

启动：

方式一（CMD方式）：

打开CMD窗口，D:\mongo\mongod.exe -dbpath D:\mongo\data

注意，此CMD窗口不要关闭

方式二（Windows服务方式）

打开CMD窗口，D:\mongo\bin\mongod.exe -dbpath D:\mongo\data -install

以后就不需要每次使用CMD打开服务了

测试

打开CMD窗口，

D:\mongodb\bin>mongo.exe 

D:\A\mongodb\bin>mongo.exe

MongoDB shell version: 1.8.0

connecting to: test

> db.foo.save({foo:‘bar‘,hello:‘world‘})

> db.foo.find()

{ "_id" : ObjectId("4d843f4574cc3f74d85eee36"), "foo" : "bar", "hello" : "world"

 }

>

说明：

启动服务时，可以使用-port参数指定服务端口，默认是27017

启动服务时，可以使用-logpath参数指定日志文件，默认控制台输出

启动服务时，可以使用-logappend参数指定日志模式为追加，默认覆盖

MongoDB数据访问（C#版）

测试环境：Win2008R2 x64 + MongoDB1.8 + VS2010

首先下个C#的驱动，MongodB提供了各种语言的驱动

C# 驱动下载地址：https://github.com/mongodb/mongo-csharp-driver/downloads 

C# 驱动教程：http://www.mongodb.org/display/DOCS/CSharp+Driver+Tutorial 

下载后，将MongoDB.Bson.dll和MongodB.Driver.dll添加到项目引用中

Mongo连接字符串：

mongodb://[username:password@][hostname1[:port1], ...][/[database][?options]] 

该字符串可以指定用户登录认证和主机列表

MongoServer 创建:

  MongoServer Create()   如果只是连接本机，并且本机只启动了一个服务，直  接调用这个方法，完全不需要连接串
  MongoServer Create(MongoConnectionStringBuilder builder)
  MongoServer Create(MongoUrl url)
  MongoServer Create(string connectionString)
  MongoServer Create(Uri uri)

代码如下：

C#代码  

1. using System;  
2. using System.Collections.Generic;  
3. using System.Linq;  
4. using System.Text;  
5.   
6. using MongoDB.Bson;  
7. using MongoDB.Driver;  
8.   
9. namespace MongoDBStart  
10. {  
11.     class Program  
12.     {  
13.         static void Main(string[] args)  
14.         {  
15.             string ConnStr = "mongodb://localhost";//数据库连接字符串  
16.             MongoServer m = MongoServer.Create(ConnStr);  
17.             MongoDatabase db = m.GetDatabase("db_test");//获得数据库db_test，没有则创建  
18.             MongoCollection c = db.GetCollection("students");//获得集合students，没有则创建  
19.             c.CreateIndex(new string[] { "NO" });//在NO上创建索引  
20.             //创建学生  
21.             BsonDocument student = new BsonDocument  
22.             {  
23.                 {"NO","1000"},  
24.                 {"Name","Name1"}  
25.             };  
26.             c.Insert(student);//插入到集合中  
27.             BsonDocument Res = c.FindOneAs<BsonDocument>();//返回第一个文档  
28.             Console.WriteLine("学号:{0}，姓名：{1}", Res["NO"].AsString, Res["Name"].AsString);  
29.             m.Disconnect();  
30.             Console.ReadKey();  
31.         }  
32.     }  
33. }