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一、MongoDB概述：
传统关系型数据库（MySQL），在操作上对于满足Web2.0网站需求显得力不从心，而MongoDB可应对“三高”需求。
- Highperformance：对数据库高井发读写的需求
- HugeStorage：对海量数据的高效率存储和访问的需求
- High Scalability && High Availability：对数据库的高可扩展性和高可用性的需求
1.MongoDB简介：
MongoDB是一个开源、高性能、无模式的文档型数据库，当初的设计就是用于简化开发和方便扩展，是NoSQL数据库产品中的一种。是最像关系型数据库（MySQL）的非关系型数据库。
它支持的数据结构非常松散，是一种类似于JSON的格式叫BSON，所以它既可以存储比较复杂的数据类型，又相当的灵活。
MongoDB中的记录是一个文档，它是一个由字段和值对（field:value）组成的数据结构，MongoDB文档类似于JSON对象，即一个文档认为就是一个对象。字段的数据类型是字符型，它的值除了使用基本的一些类型外，还可以包括其他文档、普通数组和文档数组
体系结构：
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数据模型：
MongoDB的最小存储单位就是文档(document)对象。文档(document)对象对应于关系型数据库的行。数据在MongoDB中以BSON（Binary-JSON）文档的格式存储在磁盘上。
BSON（Binary Serialized Document Format）是一种类json的一种二进制形式的存储格式，简称Binary JSON。BSON和JSON一样，支持内嵌的文档对象和数组对象，但是BSON有JSON没有的一些数据类型，如Date和BinData类型。
BSON采用了类似于 C 语言结构体的名称、对表示方法，支持内嵌的文档对象和数组对象，具有轻量性、可遍历性、高效性的三个特点，可以有效描述非结构化数据和结构化数据。这种格式的优点是灵活性高，但它的缺点是空间利用率不是很理想。
Bson中，除了基本的JSON类型：string,integer,boolean,double,null,array和object，mongo还使用了特殊的数据类型。这些类型包括date,object id,binary data,regular expression 和code。每一个驱动都以特定语言的方式实现了这些类型，查看你的驱动的文档来获取详细信息。
BSON数据类型参考列表：
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shell默认使用64位浮点型数值。{“x”：3.14}或{“x”：3}。对于整型值，可以使用NumberInt（4字节符号整数）或NumberLong（8字节符号整数），{“x”:NumberInt(“3”)}{“x”:NumberLong(“3”)}
2.MongoDB特点：
MongoDB主要有如下特点：
a.高性能：
MongoDB提供高性能的数据持久性。特别是, 对嵌入式数据模型的支持减少了数据库系统上的I/O活动。 索引支持更快的查询，并且可以包含来自嵌入式文档和数组的键。（文本索引解决搜索的需求、TTL索引解决历史数据自动过期的需求、地理位置索引可用于构建各种 O2O 应用） mmapv1、wiredtiger、mongorocks（rocksdb）、in-memory 等多引擎支持满足各种场景需求。 Gridfs解决文件存储的需求。
b.高可用性：
MongoDB的复制工具称为副本集（replica set），它可提供自动故障转移和数据冗余。
c.高扩展性：
MongoDB提供了水平可扩展性作为其核心功能的一部分。分片将数据分布在一组集群的机器上。（海量数据存储，服务能力水平扩展） 从3.4开始，MongoDB支持基于片键创建数据区域。在一个平衡的集群中，MongoDB将一个区域所覆盖的读写只定向到该区域内的那些片。
d.丰富的查询支持：
MongoDB支持丰富的查询语言，支持读和写操作(CRUD)，比如数据聚合、文本搜索和地理空间查询等。
e.其他特点：
如无模式（动态模式）、灵活的文档模型、
3.具体的应用场景如：
- 社交场景，使用MongoDB存储存储用户信息，以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。
- 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、高效率存储和访问。
- 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。
- 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。
- 视频直描，使用MongoDB存储用户信息、点赞互动信息等
这些场景的数据操作的共同特点：
- 数据量大
- 写入操作频繁（读写频繁）
- 价值较低的数据，对事务的要求性不高
对于这类数据，我们更适合使用MongDB来实现数据的存储
4.MongoDB选择：
在架构选型上，除了上述的三个特点外，如果你还犹豫是否要选择它？可以考虑以下的一些问题
- 应用不需要事务及复杂join支持
- 新应用，需求会变，数据模型无法确定，想快速选代开发
- 应用需要2000-3000以上的读写QPS（更高也可以）
- 应用需要TB基至PB级别数据存储
- 应用发属迅速，需要能快速水平扩展
- 应用要求存储的数据不丢失
- 应用需要99.999%高可用
- 应用需要大量的地理位置查询、文本查询
如果上述有1个符合，可以考虑MongoDB，2个及以上的符合，选择MongoDB绝不会后悔！
二、Windows系统中安装：
下载安装包：
MongoDB 提供了可用于 32 位和 64 位系统的预编译二进制包，你可以从MongoDB官网下载安装：
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根据上图所示下载 zip 包：
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MongoDB的版本命名规范如：x.y.z； y为奇数时表示当前版本为开发版，如：1.5.2、4.1.13； y为偶数时表示当前版本为稳定版，如：1.6.3、4.0.10； z是修正版本号，数字越大越好
解压安装启动：
将压缩包解压到一个目录中。 在解压目录中，手动建立一个目录用于存放数据文件，如 data/db
方式一：命令行参数方式启动服务
在 bin 目录中打开命令行提示符，输入如下命令：
mongodb --dbpath=..\data\db
我们在启动信息中可以看到，mongoDB的默认端口是27017，如果我们想改变默认的启动端口，可以通过--port来指定端口。为了方便我们每次启动，可以将安装目录的bin目录设置到环境变量的path中， bin 目录下是一些常用命令，比如 mongod 启动服务用的，mongo 客户端连接服务用的。
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方式2：配置文件方式启动服务
在解压目录中新建 config 文件夹，该文件夹中新建配置文件 mongod.conf ，内如参考如下：
storage: #The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "\data\db" on Windows. dbPath: data目录路径
详细配置项内容可以参考官方文档：
注意：
- 配置文件中如果使用双引号，比如路径地址，自动会将双引号的内容转义。如果不转义，则会报错：
error-parsing-yaml-config-file-yaml-cpp-error-at-line-3-column-15-unknown-escape-character-d
解决： 对 \ 换成 / 或 \\ ；如果路径中没有空格，则无需加引号。
- 配置文件中不能以Tab分割字段，将其转换成空格。
启动方式：
mongod -f ../config/mongod.conf mongod --config ../config/mongod.conf
更多参数配置：
systemLog: destination: file #The path of the log file to which mongod or mongos should send all diagnostic logging information path: "C:/software/mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.6-rc2/log/mongod.log" logAppend: true storage: journal: enabled: true #The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "/data/db". dbPath: "C:/software/mongodb-win32-x86_64-windows-5.0.6-rc2/data" net: #bindIp: 127.0.0.1 port: 27017 setParameter: enableLocalhostAuthBypass: false
Shell连接MongoDB：
在命令提示符输入以下shell命令即可完成登陆
mongo mongo --host=127.0.0.1 --port=27017
查看已经有的数据：
show databases
退出mongodb ：
exit
更多参数可以通过帮助查看：
mongo --help
MongoDB javascript shell是一个基于javascript的解释器，故是支持js程序的。
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三、Linux系统中的安装启动和连接：
在Linux中部署一个单机的MongoDB，作为生产环境下使用。
1.官网下载压缩包：
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2.上传压缩包到Linux中，解压到当前目录：
tar -xvf mongodb-linux-x86_64-5.0.5.tgz
3.移动解压后的文件夹到指定的目录中：
mv mongodb-linux-x86_64-5.0.5 /usr/local/mongodb
4.新建几个目录，分别用来存储数据和日志：
#数据存储目录 mkdir -p /mongodb/single/data/db #日志存储目录 mkdir -p /mongodb/single/log
5.新建并修改配置文件：
vim /mongodb/single/mongod.conf
systemLog: #MongoDB发送所有日志输出的目标指定为文件 # #The path of the log file to which mongod or mongos should send all diagnostic logging information destination: file #mongod或mongos应向其发送所有诊断日志记录信息的日志文件的路径 path: "/mongodb/single/log/mongod.log" #当mongos或mongod实例重新启动时，mongos或mongod会将新条目附加到现有日志文件的末尾 logAppend: true storage: #mongod实例存储其数据的目录。storage.dbPath设置仅适用于mongod ##The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "/data/db". dbPath: "/mongodb/single/data/db" journal: #启用或禁用持久性日志以确保数据文件保持有效和可恢复。 enabled: true processManagement: #启用在后台运行mongos或mongod进程的守护进程模式。 fork: true net: #服务实例绑定的IP，默认是localhost bindIp: localhost,192.168.10.110 #bindIp #绑定的端口，默认是27017 port: 27017
6.启动MongoDB服务：
/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /mongodb/single/mongod.conf
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如果启动后不是 successfully ，则是启动失败了。原因基本上就是配置文件有问题。通过进程来查看服务是否启动了：
ps -ef |grep mongod
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7.分别使用mongo命令和远程连接工具来连接测试：
提示：如果远程连接不上，需要配置防火墙放行，或直接关闭linux防火墙（云服务器需要配置端口开发白名单）
#查看防火墙状态 systemctl status firewalld #临时关闭防火墙 systemctl stop firewalld #开机禁止启动防火墙 systemctl disable firewalld
8.停止关闭服务：
停止服务的方式有两种：快速关闭和标准关闭，下面依次说明：
（一）快速关闭方法（快速，简单，数据可能会出错）
目标：通过系统的kill命令直接杀死进程： （杀完要检查一下，避免有的没有杀掉）
#通过进程编号关闭节点 kill -2 54410
如果一旦是因为数据损坏，则需要进行如下操作：
- 删除lock文件：
rm -f /mongodb/single/data/db/*.lock
- 修复数据：
/usr/local/mongdb/bin/mongod --repair --dbpath=/mongodb/single/data/db
（二）标准的关闭方法（数据不容易出错，但麻烦）：
通过mongo客户端中的shutdownServer命令来关闭服：
//客户端登录服务，注意，这里通过localhost登录，如果需要远程登录，必须先登录认证才行。 mongo --port 27017 //#切换到admin库 use admin //关闭服务 db.shutdownServer()
