MongoDB初探笔记

Louis 521 2020-01-10

今天后端工程师突然说下一个项目不用SQL了，要换一个叫MongoDB的东西，问我软件的部分能不能做相关的适配，于是我就开始研究起这个听起来比较陌生的东西。

基础教程：
MongoDB教程

关系型数据库遵循的ACID规则

事务在英文中是transaction，和现实世界中的交易很类似，它有如下四个特性：

  1. A (Atomicity) 原子性

    原子性很容易理解，也就是说事务里的所有操作要么全部做完，要么都不做，事务成功的条件是事务里的所有操作都成功，只要有一个操作失败，整个事务就失败，需要回滚。

    比如银行转账，从A账户转100元至B账户，分为两个步骤：1）从A账户取100元；2）存入100元至B账户。这两步要么一起完成，要么一起不完成，如果只完成第一步，第二步失败，钱会莫名其妙少了100元。

  2. C (Consistency) 一致性

    一致性也比较容易理解，也就是说数据库要一直处于一致的状态，事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。

    例如现有完整性约束a+b=10，如果一个事务改变了a，那么必须得改变b，使得事务结束后依然满足a+b=10，否则事务失败。

  3. I (Isolation) 独立性

    所谓的独立性是指并发的事务之间不会互相影响，如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改，只要另外一个事务未提交，它所访问的数据就不受未提交事务的影响。

    比如现在有个交易是从A账户转100元至B账户，在这个交易还未完成的情况下，如果此时B查询自己的账户，是看不到新增加的100元的。

  4. D (Durability) 持久性

    持久性是指一旦事务提交后，它所做的修改将会永久的保存在数据库上，即使出现宕机也不会丢失。

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。

为什么使用NoSQL ?

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。

CAP定理（CAP theorem）

在计算机科学中, CAP定理（CAP theorem）, 又被称作 布鲁尔定理（Brewer's theorem）, 它指出对于一个分布式计算系统来说，不可能同时满足以下三点:

  • 一致性(Consistency) (所有节点在同一时间具有相同的数据)
  • 可用性(Availability) (保证每个请求不管成功或者失败都有响应)
  • 分隔容忍(Partition tolerance) (系统中任意信息的丢失或失败不会影响系统的继续运作)
    CAP理论的核心是：一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，最多只能同时较好的满足两个。

因此，根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三 大类：

  • CA - 单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大。
  • CP - 满足一致性，分区容忍性的系统，通常性能不是特别高。
  • AP - 满足可用性，分区容忍性的系统，通常可能对一致性要求低一些。

mongoDB安装

以下命令运行环境Ubuntu16.04：

sudo apt install mongodb

mongo # 进入mongoDB Shell

use admin # 创建账号

db.createUser(
  {
    user: "louisyuan",
    pwd: "test",
    roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" } ]
  }
)

sudo mongod --auth --port 27017 --dbpath /var/lib/mongodb/

控制台输出：

2020-01-10T18:25:41.611+0800 [initandlisten] MongoDB starting : pid=17085 port=27017 dbpath=/var/lib/mongodb/ 64-bit host=louis-VirtualBox
2020-01-10T18:25:41.611+0800 [initandlisten] db version v2.6.10
2020-01-10T18:25:41.611+0800 [initandlisten] git version: nogitversion
2020-01-10T18:25:41.611+0800 [initandlisten] OpenSSL version: OpenSSL 1.0.2g  1 Mar 2016
2020-01-10T18:25:41.612+0800 [initandlisten] build info: Linux lgw01-12 3.19.0-25-generic #26~14.04.1-Ubuntu SMP Fri Jul 24 21:16:20 UTC 2015 x86_64 BOOST_LIB_VERSION=1_58
2020-01-10T18:25:41.612+0800 [initandlisten] allocator: tcmalloc
2020-01-10T18:25:41.612+0800 [initandlisten] options: { net: { port: 27017 }, security: { authorization: "enabled" }, storage: { dbPath: "/var/lib/mongodb/" } }
2020-01-10T18:25:41.619+0800 [initandlisten] journal dir=/var/lib/mongodb/journal
2020-01-10T18:25:41.620+0800 [initandlisten] recover : no journal files present, no recovery needed
2020-01-10T18:25:41.627+0800 [initandlisten] waiting for connections on port 27017

服务开启完成

Linux MongoDB