MongoDB介绍与部署使用

MongoDB的功能特性

MongoDB是一个高性能、开源、无模式的文档型数据库，设计用于提供高性能、水平可扩性、高可用性和高级可查询性，为Web应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。MongoDB的名称取自单词”humogous”中间的几个字符，是很大、巨大的意思。该数据库由10gen公司开发并提供技术支持，它属于NoSQL数据库家族中的一员，在许多场景下可以用来替代传统关系型数据库或key/value存储方式。
MongoDB使用C++开发实现，不支持SQL，但拥有功能强大的查询语法，其语法有点类似面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库表查询的绝大部分功能。
MongoDB可以运行于Windows、Linux、OS X和Solaris等多种操作系统平台上，安装部署也比较简单。
MongoDB的设计目标是高性能、可扩展、易部署、易使用，存储数据非常方便。其主要功能特性如下：

面向集合存储，容易存储对象类型的数据。在MongoDB中数据被分组存储在集合中，集合类似RDBMS中的表，一个集合可以存储无限多的文档。
模式自由，采用无模式结构存储。在MongoDB里的集合中，存储的是无模式的文档，采用无模式存储数据是集合(Collection)区别于RDBMS中的表(Table)的一个重要特征。
支持完全索引，可以在任意属性上建立索引，包含内部对象。MongoDB的索引和RDBMS的索引基本一样，可以在指定属性、内部对象上创建索引以提高查询的速度。除此之外，MongoDB还可以提供创建基于地理空间的索引的能力。
支持查询。MongoDB支持丰富的查询操作，MongoDB几乎支持SQL中的大部分查询。
强大的聚合工具。MongoDB除了提供丰富的查询功能外，还提供强大的聚合工具，如count、group等，支持使用MapReduce完成复杂的聚合任务。
支持复制和数据恢复。MongoDB支持主从复制机制，可以实现数据备份、故障恢复、读扩展等功能。而基于副本集的复制机制提供了自动故障恢复的功能，确保了集群数据不会丢失。
使用高效的二进制数据存储，包括大型对象(如视频)。使用二进制格式存储，可以保存任何类型的数据对象。
自动处理分片，以支持云计算层次的扩展。MongoDB支持集群自动切分数据，对数据进行分片可以使集群存储更多的数据，实现更大的负载，也能保证存储的负载均衡。并且自动分片功能支持水平的数据库集群，可动态添加额外的机器。
支持Perl、PHP、Java、C#、JavaScript、Ruby、C和C++语言的驱动程序，Mon提供了当前所有主流开发语言的数据库驱动包，开发人员使用任何一种主流开发语言都可以轻松编程，实现访问MongoDB数据库。
文件存储格式为BSON(JSON的一种拓展)。BSON是二进制格式JSON的简称，BSON支持文档和数组的嵌套。MongoDB很像关系数据库MySQL，文档(Document)对应MySQL的行(row)，集合(Collection)对应MySQL中的表(Table)。
可以通过网络远程访问MongoDB数据库。
MongoDB从4.0引入支持事务功能，支持多文档ACID特性，可根据具体需要选择版本。

MongoDB适用的场景

网站数据：MongoDB 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，MongoDB 也适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后，由 MongoDB 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：MongoDB 非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库。MongoDB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：MongoDB 的 BSON 数据格式非常适合文档化格式的存储及查询。

MongoDB不适用的场景

要求高度复杂事务性的系统：所以对于需要大量原子性复杂事物的应用程序来说，还是需要关系型数据库的。MongoDB从4.0引入支持事务功能，支持多文档ACID特性，可根据具体需要选择版本。
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。
复杂的表级联查询：MongoDB不支持join。

MongoDB概念解析

下面对MongoDB的概念做一个解析，mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库。

数据库

数据库是一个集合的物理容器。每个数据库获取其自己设定在文件系统上的文件。一个单一的MongoDB服务器通常有多个数据库。

集合

集合是一组MongoDB的文件。它与一个RDBMS表是等效的。一个集合存在于数据库中。集合不强制执行模式。集合中的文档可以有不同的字段。通常情况下，在一个集合中的所有文件都是类似或相关目的。

文档

文档是一组键值对。文档具有动态模式。动态模式是指，在同一个集合的文件不必具有相同一组集合的文档字段或结构，并且相同的字段可以保持不同类型的数据。
下表是SQL与MongDB对应的术语说明：

SQL术语/概念	MongoDB术语/概念	解释/说明
database(数据库)	database(数据库)
table(数据库表)	collection(集合)
row(行)	document(文档)
column(列)	field(字段)
index(索引)	index(索引)
table joins(表联合)