Mongodb学习笔记

MongoDB学习笔记

一、什么是MongoDB

​ MongoDB 是由C++语言编写的，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。在高负载的情况下，添加更多的节点，可以保证服务器性能。MongoDB 旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。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。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。

二、什么是NoSQL

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。

NoSQL用于超大规模数据的存储。（例如谷歌或Facebook每天为他们的用户收集万亿比特的数据）。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（如：Google,Facebook等）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 数据库的发展却能很好的处理这些大的数据。

NoSQL的优点/缺点

优点

• 高可扩展性

• 分布式计算

• 低成本

• 架构的灵活性，半结构化数据

• 没有复杂的关系

缺点

• 没有标准化
• 有限的查询功能（到目前为止）
• 最终一致是不直观的程序

三、数据库安装

安装教程： https://www.cnblogs.com/qzdd/p/12304163.html

安装版本：V4.2.0

在这里记录一下自己遇到的坑：

1.install mongoDB compass

在第一次安装的时候，没有注意勾选上了安装这个部分，结果安装程序一直卡在那块。最后又重新安装了一次才解决了问题。mongoDB compass主要是MongoDB的一个图形化界面，后期可以单独安装。

2.安装中提示启动失败

之前MongoDB按照默认路径装到了C盘。后来因为C盘的空间有限，后来又卸载安装在了E盘。之前在C盘安装的时候，顺风顺水没有出一点问题。但是在E盘安装时，遇到了一些问题。在安装程序还在进行的时候，突然跳出来一个提示，显示MongoDB服务无法启动。通过查找一些资料，知道了当系统启动服务的时候需要获得管理员权限，当程序安装在C盘的时候，安装程序可以直接获得较高的权限，但是安装在其他位置，就会因为安装权限不足，导致服务无法启动。 这时点击忽略，直接完成安装，之后通过命令行获取系统管理员权限后，手动启动服务。

3.安装MongoDB服务出现问题

当程序安装完成之后，就需要安装windows服务了，MongoDB中已经为我们写好了配置文件，通过这个配置文件，即可安装windows服务。具体的命令是：mongod --config "E:MongoDBinmongod.cfg" --install

本想着，安装服务然后启动服务就可以可以使用了，但是这样却出现了问题：Unrecognized option:mp这就令人非常抓狂了，配置文件是官方提供的，它怎么能说mp是无效的属性呢？

无奈之下，硬着头皮去官网上查找cfg文档。最后把整个文档都翻烂了，都没找到mp属性。最后我心想，既然你没有这个属性，我试着把它删掉吧。在文档中删掉了这一行，ok问题解决。。。这简直了，官方提供的配置文件，尽然出现这样的问题，心累。。。

【注意】：使用MongoDB服务安装命令，会自动创建日志文件，但不会初始化数据库。必须使用启动window--MongoDB服务或使用mongod --dbpath D:ProgramMongoDBdata创建数据库实例（生成数据库文件）

这里补充一下配置文件修改过程中遇到的坑：

配置文件中不能使用Tab键进行缩进
属性名与属性值之间，必须用:空格进行连接，如果不添加空格，属性将无法识别
最后在记录一下MongoDB服务相关的命令，以备不时之需：

删除windows服务：sc delete MongoDB

启动服务 ：net start MongoDB

停止服务：net stop MongoDB

更新服务配置：mongod -f E:MongoDBinmongod.cfg—Ps：在更新服务配置的过程中出现：Failed global initialization: FileNotOpen的报错.根据他的提示，无法打开日志文件。出现这个问题的原因是因为，日志的地址没有改动，旧日志与新日志之间权限出现了冲突。导致无法更新。可以尝试删除服务，重新创建来解决这个问题。

四、数据库连接及权限管理

使用MongoDB中有一个很大的困惑，尽然不需要密码就可以登录？那它的安全性如何保证呢？权限划分又是如何进行呢？对比MySQL在安装成功之后就会有个初始密码，MongoDB是不是不安全呢？下面我们就分析一下，这些问题：

1.启动服务

通过上一个章节的操作，我们已将数据库安装就绪。但将数据库数据库服务运行起来还需要启动服务。MongoDB的服务有两种，一种是启动windows的服务，另一种是通过命令行来创建临时的服务。

当服务没启动，就直接链接数据库，会抛出Error: couldn't connect to server 127.0.0.1:27017错误。

window服务模式：在管理员权限下，使用net命令进行服务控制。window服务是隐式的工作的，它将所有的日志都写入log日志文件中，本身并没有进行对运行的结果进行输出。在整个数据库，在正式服务模式下，都是使用这种方式
命令行模式：在不启动动window服务的前提下，也可以通过建立一个命令行窗口来提供MongoDB服务。这个模式下是显示输出的内容的，即日志内容会直接打印在命令行窗口中。这种方式更利于数据库应用的开发调试，更加直观的显示数据的操作与异常。当关闭命令行窗口后，MongoDB服务将会停止。
–dbpath：指定数据库路径
–logpath：指定日志路径
–fork：以守护进程的方式运行MongoDB，创建服务器进程
–auth：启用用户身份验证（默认是不使用的）
–cpu：定期显示CPU的CPU利用率和iowait
–port：指定端口号

a.命令行启动
使用命令行模式启动服务，以便于观察数据库的变化。

不使用身份验证启动服务：mongod --dbpath “E:MongoDBdata”
命令行中抛出了这样的警告

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

这个警告是因为数据库使用了非身份验证验证模式启动，即mongod命令中没有使用–auth参数。也就是说不使用身份验证，任何人登入的都是超级管理员，在实际使用中需要额外注意。

使用身份验证启动服务：``mongod --dbpath “E:MongoDBdata” --auth`
这个模式下登录mongo，依然可以连接成功，但是如果不进行身份验证，将无法对数据库进行操作。

b.window服务启动
当启动MongoDB服务之后，会按照配置文件设置的相关属性，来启动服务。注意配置文件中默认是不需要身份验证的，当安装结束之后，要修改配置文件为身份验证模式。

security:
  authorization: enabled

2.用户创建

对于数据库的首次访问，还没有任何的账户权限。非身份验证模式下，可以随意对数据库进行操作。身份验证模式下（首次登陆），只能进行数据库的一个账户的创建操作，所以此时应该添加系统账户管理员（userAdminAnyDatabase）。如果添加了其他的账户，将会导致数据库因权限不足无法进行任何操作。

数据库的用户及权限，都保存在admin数据库的users中。我们可以使用以下语句创建用户：

use admin
db.createUser({
    user:"userAdmin",
    pwd:"3832414122",
    roles:[{ role: "userAdminAnyDatabase",db:"admin"}]
})

user：用户名
pwd：密码
roles：指定用户的角色。数组的元素必须是对象，且包含两个属性（role-权限，db-已经存在的数据库）
数据库用户角色（Database User Roles）：

read：授予User只读数据的权限
readWrite：授予User读写数据的权限
数据库管理角色（Database Administration Roles）：

dbAdmin：在当前dB中执行管理操作
dbOwner：在当前DB中执行任意操作
userAdmin：在当前DB中管理User
备份和还原角色（Backup and Restoration Roles）：

backup
restore
跨库角色（All-Database Roles）：

readAnyDatabase：授予在所有数据库上读取数据的权限
readWriteAnyDatabase：授予在所有数据库上读写数据的权限
userAdminAnyDatabase：授予在所有数据库上管理User的权限
dbAdminAnyDatabase：授予管理所有数据库的权限
集群管理角色（Cluster Administration Roles）：

clusterAdmin：授予管理集群的最高权限
clusterManager：授予管理和监控集群的权限，A user with this role can access the config and local databases, which are used in sharding and replication, respectively.
clusterMonitor：授予监控集群的权限，对监控工具具有readonly的权限
hostManager：管理Server
根据用户所需权限，添加对应数据库的管理者。

使用db.auth(“user”,“pwd”);来在shell中切换用户角色。

3.使用身份验证连接到数据库

启动shell时，进行身份验证

	mongo -u username -p

默认登录后链接不同服务

	mongodb://[username:password@]host1[:port1][,host2[:port2],...[,hostN[:portN]]][/[database][?options]]

使用用户 admin 使用密码 123456 连接到本地的 MongoDB 服务上。输出结果如下所示：

	mongodb://admin:123456@localhost/

使用用户名fred，密码foobar登录132.232.169.227的4455端口的baz数据库。

   mongodb://fred:foobar@132.232.169.227:4455/baz

4.修改密码

方法1：db.changeUserPassword(“usertest”,“changepass”);
方法2：db.updateUser(“usertest”,{pwd:“changepass1”})；

5.修改权限

db.updateUser(“usertest”,{roles:[ {role:“read”,db:“testDB”} ]})

注：updateuser它是完全替换之前的值，如果要新增或添加roles而不是代替它 则使用方法： db.grantRolesToUser() 和 db.revokeRolesFromUser(）

db.grantRolesToUser(“usertest”, [{role:“readWrite”, db:“testDB”},{role:“read”, db:“testDB”}]) # 修改权限
db.revokeRolesFromUser(“usertest”,[{role:“read”, db:“testDB”}]) # 删除权限：

五、MongoDB数据类型

数据类型	描述
String	字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中，UTF-8 编码的字符串才是合法的。
Integer	整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器，可分为 32 位或 64 位。
Boolean	布尔值。用于存储布尔值（真/假）。
Double	双精度浮点值。用于存储浮点值。
Min/Max keys	将一个值与 BSON（二进制的 JSON）元素的最低值和最高值相对比。
Array	用于将数组或列表或多个值存储为一个键。
Object	用于内嵌文档。
Null	用于创建空值。
Symbol	符号。该数据类型基本上等同于字符串类型，但不同的是，它一般用于采用特殊符号类型的语言。
Date	日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间：创建 Date 对象，传入年月日信息。
Object ID	对象 ID。用于创建文档的 ID。(如果不指定的话，mongodb默认会给一个 _id)
Binary Data	二进制数据。用于存储二进制数据。
Code	代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。
Regular expression	正则表达式

六、数据库常规功能使用

1.创建数据库

use server1
db.server1.insert(obj);

【注意】数据库创建，必须要插入一条数据后，show dbs命令才会显示，数据库已经添加.

2.查看数据库

show dbs//查看所有数据库
db//查看当前数据库

【注意】这个操作并不会显示系统所有的数据库，而只显示当前登录用户被授权的数据库。

3.删除数据库

db.dropDatabase()//删除当前数据库

4.创建集合

db.createCollection(name, options)
db.createCollection("mycol", { capped : true, autoIndexId : true, size :  6142800, max : 10000 } )

参数说明：

​ name: 要创建的集合名称
​ options: 可选参数, 指定有关内存大小及索引的选项
​ options 可以是如下参数：

​

字段	类型	描述
capped	布尔(可选)	如果为 true，则创建固定集合。固定集合是指有着固定大小的集合，当达到最大值时，它会自动覆盖最早的文档。 当该值为 true 时，必须指定 size 参数。
autoIndexId	布尔(可选)	如为 true，自动在 _id 字段创建索引。默认为 false。
size	数值(可选)	如为固定集合指定一个最大值（以字节计）。 如果 capped 为 true，也需要指定该字段。
max	数值(可选)	指定固定集合中包含文档的最大数量。

5.查看集合

show collections

6.删除集合

db.collection.drop()

7.插入文档

MongoDB 使用 insert() 或 save() 方法向集合中插入文档.

db.COLLECTION_NAME.insert(document)
db.COLLECTION_NAME.save(document)
db.COLLECTION_NAME.insertMany([{"b": 3}, {'c': 4}])

【注意】：

如果插入数据是不存在的集合，将会自动创建集合。
insert: 若新增数据的主键已经存在，则会抛 org.springframework.dao.DuplicateKeyException 异常提示主键重复，不保存当前数据。
save: 若新增数据的主键已经存在，则会对当前已经存在的数据进行修改操作。

8.查询文档

db.collection.find(query, projection)

query ：可选，使用查询操作符指定查询条件

操作	格式	RDBMS中类似语句
等于	{:}	db.col.find({"by":"菜鸟教程"}).pretty() where by = '菜鸟教程'
小于	{:{$lt:}}	db.col.find({"likes":{$lt:50}}).pretty() where likes < 50
小于等于	{:{$lte:}}	db.col.find({"likes":{$lte:50}}).pretty() where likes <= 50
大于	:{$gt:}}	db.col.find({"likes":{$gt:50}}).pretty() where likes > 50
大于等于	{:{$gte:}}	db.col.find({"likes":{$gte:50}}).pretty() where likes >= 50
不等于	{:{$ne:}}	db.col.find({"likes":{$ne:50}}).pretty() where likes != 50
数据类型	{:{$type:<number/string>}}	db.col.find({"likes":{$type:1}}).pretty() where likes != 50也可以使用正则：db.col.find({title:/^教/})

projection ：可选，使用投影操作符指定返回的键。查询时返回文档中所有键值， 只需省略该参数即可（默认省略）。

返回指定字段和_id字段：在结果集中，只有item和qty字段，默认_id字段也是返回的。代码如下:

db.inventory.find( { type: ‘food’}, { item: 1, qty: 1} )

仅返回指定字段：可以通过在projection中指定排除_id字段将其从结果中去掉。代码如下:

db.inventory.find( { type: ‘food’}, { item: 1, qty:1, _id:0} )

返回除排除掉以外的字段：可以使用一个projection排除一个或者一组字段，如下： 代码如下:

db.inventory.find( { type: ‘food’}, { type:0} )

ps：如果你需要以易读的方式来读取数据，可以使用 pretty() 方法，pretty() 方法以格式化的方式来显示所有文档。语法格式如下：

db.COLLECTION_NAME.find().pretty()

9.更新文档

update() 方法用于更新已存在的文档。语法格式如下：

db.collection.update(
   <query>,
   <update>,
   {
     upsert: <boolean>,
     multi: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   }
)

参数说明：

query : update的查询条件，类似sql update查询内where后面的，规则与查询部分相同。
update : update的对象和一些更新的操作符（如,,,inc…）等，也可以理解为sql update查询内set后面的
upsert : 可选，这个参数的意思是，如果不存在update的记录，是否插入objNew,true为插入，默认是false，不插入。
multi : 可选，mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。
writeConcern :可选，抛出异常的级别。
WriteConcern.NONE:没有异常抛出
WriteConcern.NORMAL:仅抛出网络错误异常，没有服务器错误异常
WriteConcern.SAFE:抛出网络错误异常、服务器错误异常；并等待服务器完成写操作。
WriteConcern.MAJORITY: 抛出网络错误异常、服务器错误异常；并等待一个主服务器完成写操作。
WriteConcern.FSYNC_SAFE: 抛出网络错误异常、服务器错误异常；写操作等待服务器将数据刷新到磁盘。
WriteConcern.JOURNAL_SAFE:抛出网络错误异常、服务器错误异常；写操作等待服务器提交到磁盘的日志文件。
WriteConcern.REPLICAS_SAFE:抛出网络错误异常、服务器错误异常；等待至少2台服务器完成写操作。
https://www.cnblogs.com/AK47Sonic/p/7560177.html

我们在集合 col 中插入如下数据：

db.col.update({'title':'MongoDB 教程'},{$set:{'title':'MongoDB'}})

update（更新的操作符）说明：

实例：https://www.cnblogs.com/zhang-yong/p/7390393.html

1.$inc

{ $inc : { field : value } }。意思对一个数字字段field增加value。

【注意】value可以为整数也可以为负数。

2.$set

{ $set : { field : value } }。赋值语句

3.$unset

{ $unset : { field : 任意内容} }。就是删除field字段

4.$push

{ $push : { field : value } }。把value追加到field里面去，field一定要是数组类型才行，如果field不存在，会新增一个数组类型加进去。

5.$pushAll

{ $pushAll : { field : value_array } }。将数组中的每一项，追加多个值到一个数组字段内。

6.$addToSet

{ $addToSet : { field : value } }。增加一个值到数组内，而且只有当这个值不在数组内才增加。

7.$pop

删除最后一个值：{ $pop : { field : 1 } }

删除第一个值：{ $pop : { field : -1 } }

8.$pull

$pull : { field : value } }。从数组field内删除一个等于value值。

9.$pullAll

{ $pullAll : { field : value_array } }。可以一次删除数组内的多个值。

10.$ 操作符

$是他自己的意思，代表按条件找出的数组里面某项他自己。

t.find()
{ "_id" : ObjectId("4b97e62bf1d8c7152c9ccb74"), "title" : "ABC", "comments" : [ { "by" : "joe", "votes" : 3 }, { "by" : "jane", "votes" : 7 } ] }

t.update( {'comments.by':'joe'}, {$inc:{'comments.$.votes':1}}, false, true )

t.find()
{ "_id" : ObjectId("4b97e62bf1d8c7152c9ccb74"), "title" : "ABC", "comments" : [ { "by" : "joe", "votes" : 4 }, { "by" : "jane", "votes" : 7 } ] }

10.删除文档

remove() 方法的基本语法格式如下所示：

db.collection.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   }
)

参数说明：

query :（可选）删除的文档的条件。

justOne : （可选）如果设为 true 或 1，则只删除一个文档，如果不设置该参数，或使用默认值 false，则删除所有匹配条件的文档。

writeConcern :（可选）抛出异常的级别。

https://www.cnblogs.com/AK47Sonic/p/7560177.html

11.输出结果限制

db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER)
db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER).skip(NUMBER)

limit限制输出个数，skip跳过输出个数。两者可以单独使用也可以结合使用。

12.排序(sort)

db.COLLECTION_NAME.find().sort({title:-1,likes:1})

sort()函数接收一个对象，对象的第一个属性为主排序，主排序相同的内容再实现后面属性的排序。

【注意】：skip(), limilt(), sort() 三个放在一起执行的时候，执行的顺序是先 sort(), 然后是 skip()，最后是显示的 limit()。

13.索引

建立索引可以提升数据查找的速度，基本语法格式如下所示：

db.collection.createIndex(keys, options)
db.col.createIndex({"title":1})

keys对象参数为1表示正序建立索引，-1表示逆序建立索引。如果添加多个属性为联合索引。

options可选属性如下表

Parameter Type Description
background Boolean 建索引过程会阻塞其它数据库操作，background可指定以后台方式创建索引，即增加 “background” 可选参数。 “background” 默认值为false。
unique Boolean 建立的索引是否唯一。指定为true创建唯一索引。默认值为false.
name string 索引的名称。如果未指定，MongoDB的通过连接索引的字段名和排序顺序生成一个索引名称。用于索引删除
dropDups Boolean 3.0+版本已废弃。在建立唯一索引时是否删除重复记录,指定 true 创建唯一索引。默认值为 false.
sparse Boolean 对文档中不存在的字段数据不启用索引；这个参数需要特别注意，如果设置为true的话，在索引字段中不会查询出不包含对应字段的文档.。默认值为 false.
expireAfterSeconds integer 指定一个以秒为单位的数值，完成 TTL设定，设定集合的生存时间。
v index version 索引的版本号。默认的索引版本取决于mongod创建索引时运行的版本。
weights document 索引权重值，数值在 1 到 99,999 之间，表示该索引相对于其他索引字段的得分权重。
default_language string 对于文本索引，该参数决定了停用词及词干和词器的规则的列表。 默认为英语
language_override string 对于文本索引，该参数指定了包含在文档中的字段名，语言覆盖默认的language，默认值为 language.

其他索引操作

1、查看集合索引

db.col.getIndexes()

2、查看集合索引大小

db.col.totalIndexSize()

3、删除集合所有索引

db.col.dropIndexes()

4、删除集合指定索引

db.col.dropIndex("索引名称")

设置定时删除任务

利用 TTL 集合对存储的数据进行失效时间设置：经过指定的时间段后或在指定的时间点过期，MongoDB 独立线程去清除数据。

例如在数据记录中 createDate 为日期类型之后180删除：

db.col.createIndex({"createDate": 1},{expireAfterSeconds: 180})

由记录中设定日期点清除：使用{expireAfterSeconds: 0}

其他注意事项:

索引关键字段必须是 Date 类型。
非立即执行：扫描 Document 过期数据并删除是独立线程执行，默认 60s 扫描一次，删除也不一定是立即删除成功。
单字段索引，混合索引不支持。

七、数据库备份与恢复

将数据库备份成文件

mongodump -h localhost -d server1 -u server1 -p xxx --authenticationDatabase admin -o E:log

参数说明：

-h：链接主机

-d：备份数据库名

-u：用户名

-p：密码

-o：导出地址

–authenticationDatabase admin：指定身份验证数据库

将文件导入到数据库

mongorestore -h localhost -d server1 -u server1 -p xxx --authenticationDatabase admin --dir E:logserver1

注意：

–host <:port>, -h <:port>：

MongoDB所在服务器地址，默认为： localhost:27017

–db , -d ：

需要恢复的数据库实例，例如：test，当然这个名称也可以和备份时候的不一样，比如test2

–drop：

恢复的时候，先删除当前数据，然后恢复备份的数据。就是说，恢复后，备份后添加修改的数据都会被删除，慎用哦！

–dir：

指定备份的目录

你不能同时指定 和 --dir 选项。

八、数据库性能监控

【注意】在使用身份验证模式下，需要使用root权限来查看数据库性能。一般用户没有这个能力，无法打开性能监控。

1.mongostat 命令

mongostat -u root -p xxx --authenticationDatabase admin
mongostat --host 192.168.11.11:27017 --username root --password 12345678 --authenticationDatabase admin

参数说明：

–host :指定IP地址和端口，也可以只写IP，然后使用–port参数指定端口号

–username： 如果开启了认证，则需要在其后填写用户名

–password : 不用多少，肯定是密码

–authenticationDatabase：若开启了认证，则需要在此参数后填写认证库（注意是认证上述账号的数据库）

输出字段解释说明：

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

2.mongotop 命令

mongotop -u root -p xxx --authenticationDatabase admin
mongotop --host 192.168.11.11:27017 --username root --password 12345678 --authenticationDatabase admin

参数说明：

–host :指定IP地址和端口，也可以只写IP，然后使用–port参数指定端口号

–username： 如果开启了认证，则需要在其后填写用户名

–password : 不用多少，肯定是密码

–authenticationDatabase：若开启了认证，则需要在此参数后填写认证库（注意是认证上述账号的数据库）

输出结果字段说明：

ns：包含数据库命名空间，后者结合了数据库名称和集合。
total：mongod花费的时间工作在这个命名空间提供总额。
read：提供了大量的时间，这mongod花费在执行读操作，在此命名空间。
write：提供这个命名空间进行写操作，这mongod花了大量的时间。

九、数据库高级查询

前面介绍的内容都是数据基本的增删改查，但是NoSQL出现了一个多个集合之间数据组织的问题。NoSQL不像关系型数据库，通过关系来实现多数据直接的结合。要想实现多文档，多集合的管理数据，就要使用应用层来回查询。使用这种方式将会消耗大量的网络数据，不利于数据库操作的效率。

但是MongoDB作为最像关系型数据库的非关系型数据库，也为我们提供了多集合联合查询的功能。

1.聚合通道

MongoDB中聚合的方法使用aggregate()。聚合就是可以对数据查询进行多次过滤操作，以达到复杂查询的目的。聚合查询函数接收一个数组，数组里面是若干个对象，每个对象就是一次查询的步骤。前一个查询的查询结果，作为后一个查询的筛选内容。

db.getCollection("student").aggregate(
    [
        { 
            "$match" : {
                "age" : {
                    "$gt" : 20.0
                }
            }
        }, 
        { 
            "$lookup" : {
                "from" : "room", 
                "localField" : "class", 
                "foreignField" : "name", 
                "as" : "num"
            }
        }, 
        { 
            "$unwind" : {
                "path" : "$num", 
                "includeArrayIndex" : "l", 
                "preserveNullAndEmptyArrays" : false
            }
        }, 
        { 
            "$project" : {
                "num.name" : 1.0
            }
        }, 
        { 
            "$count" : "cou"
        }
    ]

常用的管道查询操作：

$project：修改输入文档的结构。可以用来重命名、增加或删除域，也可以用于创建计算结果以及嵌套文档。
match：用于过滤数据，只输出符合条件的文档。match：用于过滤数据，只输出符合条件的文档。match：用于过滤数据，只输出符合条件的文档。match使用MongoDB的标准查询操作。
$limit：用来限制MongoDB聚合管道返回的文档数。
$skip：在聚合管道中跳过指定数量的文档，并返回余下的文档。
$unwind：将文档中的某一个数组类型字段拆分成多条，每条包含数组中的一个值。
$group：将集合中的文档分组，可用于统计结果。
$sort：将输入文档排序后输出。
$geoNear：输出接近某一地理位置的有序文档。
$lookup：连表查询

2.视图

使用聚合函数可以实现服务器级别的复杂查询，但是查询数据时，编写查询语句会十分复杂，这时可以使用视图来虚拟查询。将需要的复杂查询提取成一个视图，应用层只需要查询视图内容即可。

【注意】：视图是一个虚表，系统并没有将视图数据存储，而是只记录了一下数据的来源方法，这个视图来源依据存储在System集合中。当基本集合更新之后，视图就会跟着更新了。