MongoDB之旅（一）简介


MongoDB之旅（一）简介
 
随着Nosql的兴起，一直希望了解这个领域。伴随着新工作的开始，决定好好地学习一下Mongodb，近日无事，故将知识点简单总结一下，以方便日后使用：
 
      一、简单介绍
 
　　首先，MongoDB最初是为一个要求数据库能在多台机器间优雅伸缩的平台而开发的，
 
　　其次，MongoDB是作为Web应用程序的数据存储设计的。
 
　　一点可以区别它和现代数据库系统的是：MongoDB被设计为可水平伸缩的主要数据存储。也为解决关系型数据库的复杂的表关联提供了一种表示丰富、有层级的数据结构。
 
　　二、MongoDB的主要特性
 
　　1）MongoDB的数据模型是面向文档的。
 
　　文档基本上是一组属性名和属性值的集合。属性值的数据类型：字符串、数字、 日期、数组或者其他文档。（丰富的结构和无需定义Schema,降低了数据库的复杂的逻辑设计和提高了应用程序的开发）
 
　　2）即时查询
 
　　意思是，无需预先定义系统接受的查询类型。无疑，关系型数据库是具有个能力，它们会严格遵照指示执行任何完备的SQL查询，但是，并非所有的数据库都支持动态查询。MongoDB尽量保持着这种能力。
 
　　3）二级索引
 
　　B树实现，在MongoDB里，每个集合最多可以创建64个索引。
 
　　4）复制
 
　　MongoDB中，称为副本集（replica set）的拓扑结构提供了复制功能。通过将数据分布在多台机器上以实现冗余，提供自动故障转移的功能，扩展了数据库的读能力。构成于一个主节点和多个从节点。在此，并不做详细讲解，后面会详细介绍。
 
　　5）速度和持久性
 
　　在数据库系统领域内，写速度和持久性存在一种相反的关系。写速度可以理解为在给定时间内数据库可以处理的插入、更新和删除操作的数量。持久性则是指保持这些写操作结果不变的时间长短。因此，数据库设计者需要在速度和持久性中做出权衡，以平衡两者的关系。
 
　　在MongoDB中，我们可以选择写入语义，决定是否开启Journaling日志记录，通过此方式来控制速度和持久性间的平衡。
 
　　写操作解读：MongoDB默认所有的写操作都是fire-and-forget的，即：写操作通过TCP套接字发送，不要求数据库应答。如果用户需要获得应答，可以使用特殊的安全模式发起写操作，所有的驱动都提供这个安全模式。在MongoDB2.0中，Journaling日志是默认开启的。所有的写操作都会提交到一个只能追加的日志里。这是运行MongoDB最安全的方式。
 
　　6）数据库扩展
 
　　垂直扩展：增加硬件，同时也增加了成本；
 
　　水平扩展：MongoDB的水平扩展非常易于管理，它通过基于范围的分区机制，即自动分片（auto-sharding）来实现这一设计目标，自动分片机制会自动管理各个节点之间的数据分布。
 
　　三、MongoDB的核心服务器和工具
 
　　1）核心服务器
 
　　执行mongod（windows上是mongodb.exe）可以运行核心服务器。mongod服务器进程使用一个自定义的二进制协议从网络套接字上接受命令。mongod进程的所有数据文件默认都存储在/data/db里。它没有内存等参数的配置，减少了开发者的任务，数据文件是通过mmap()系统调用被映射成了系统的虚拟内存。
 
　　2）Javascript Shell
 
　　基于Javascript的一个工具，用于管理数据库和操作数据。
 
　　3）命令行工具
 
　　·mongodump：用原生的BSON格式将数据库的数据保存下来，优势是热备时非常有用。备份后能方便地用mongorestore恢复。
 
　　·mongoexport：支持JSON、CSV、TSV数据，通过mongoimport导入，它还能用于大数据集的初始导入。
 
　　·mongosniff：一个网络嗅探工具，用来观察发送到数据库的操作。基本就是吧网络上传输的BSON转换为易于人们阅读的Shell语句。
 
　　·mongostat：与iostat类似。持续轮询MongoDB和系统以便提供有帮助的统计信息，包括每秒操作数（插入、删除、更新、查询等）、分配的虚拟内存数量以及服务器的连接数。