MongoDB拾遗(一)，环境搭建、基本概念与常用查询

第一次装 MongoDB 的时候，我在「服务起不来」这一步卡了大半个下午。命令敲下去没报错，进程也不在，日志文件是空的。后来才发现是 --dbpath 指的那个目录我压根没建，MongoDB 找不到数据目录就直接退出了，而那个版本连一行提示都不给。

这篇是我把 MongoDB 从环境搭建到日常增删改查重新过了一遍的笔记。Windows 和 Linux 两套装法都记下来了，配置文件每一项在干什么也逐条说明，后面是概念对照表、用户授权和常用查询语句。最后给一个 Node 里用 mongoose 连库的完整例子。

在本篇文章中，我们将从浅入深，和大家一起学习以下知识：

• MongoDB 是什么，它和关系型数据库的取舍点在哪
• Windows 下三种启动方式，从命令行传参到注册成系统服务
• Linux 下从上传安装包到建软链的完整流程
• 配置文件每一项的含义，以及哪些配置在新版本里已经不能用了
• database、collection、document、field 和 SQL 概念的对照
• 开启授权、创建管理员账号、给业务库加用户
• 增删改查的命令，以及常用查询语句和 SQL 的逐条对照
• 在 Node 里用 mongoose 连接 MongoDB 的写法与新旧 API 差异

# 一、MongoDB 是什么

MongoDB 旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

它把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。

看这张图就明白它和 MySQL 最大的差别了。关系型数据库里一条订单和它的多个商品项，得拆成两张表再靠外键关联，查的时候 join 回来；MongoDB 里直接把商品项数组嵌在订单文档里，一次查询就全拿到了。

主要特点是这几条：

• 高可扩展性
• 分布式存储
• 低成本
• 结构灵活

「结构灵活」这条要辩证地看。刚起项目的时候不用写迁移脚本，加字段直接就加了，确实爽。但字段名写错也不会报错，只是多出来一个没人用的字段，等你发现的时候库里已经有两种结构的数据了。我的做法是应用层用 mongoose 的 Schema 把结构约束住，享受灵活的同时别真的什么都往里塞。

至于什么时候该用它，我的判断很简单：数据之间关联关系强、需要事务和复杂 join 的，老老实实用 MySQL；数据结构会经常变、单个文档能自包含、读多写少的，MongoDB 更省事。这块可以对照着看我另一篇 MySQL 基础复习，两边的概念放一起看会清晰很多。

# 二、Windows 下搭环境

整体就三步：下载安装包或压缩包、添加 db 存储和日志存储文件夹、添加服务配置环境变量启动 Mongo。

# 2.1 先把目录建出来

在任意目录创建几个文件夹。

开头说的那个坑就在这一步。data 和 logs 这两个目录必须提前手动建好，MongoDB 不会替你创建。目录不存在的时候进程会直接退出，老版本给的提示很弱，很容易以为是安装包有问题。

# 2.2 命令行传参启动

配好环境变量之后，最直接的启动方式是这样。

#  --dbpath指定数据存储位置
C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin\mongod --dbpath d:\mongodb\data

这种方式最快，适合第一次验证能不能跑起来。缺点也明显，参数一多命令就长得没法看，而且关掉这个命令行窗口服务就停了。

# 2.3 用配置文件启动

参数多了就写进配置文件。

# 配置d:\mongodb\etc\mongodb.conf

#数据库路径
dbpath=d:\mongodb\data\

#日志输出文件路径
logpath=d:\mongodb\logs\mongodb.log

#错误日志采用追加模式，配置这个选项后mongodb的日志会追加到现有的日志文件，而不是从新创建一个新文件
logappend=true

#启用日志文件，默认启用
journal=true

#这个选项可以过滤掉一些无用的日志信息，若需要调试使用请设置为false
quiet=true

#端口号 默认为27017
port=27017

#指定存储引擎（默认先不加此引擎，如果报错了，大家在加进去）
storageEngine=mmapv1

#http配置 开启这个服务才可以在网页中访问 端口28017
httpinterface=true

逐条说一下这里面值得注意的。

logappend=true 建议一直开着。关掉的话每次重启都会覆盖日志文件，你想回看上次为什么挂掉，日志已经没了。

quiet=true 是把大部分常规日志过滤掉，只留关键信息。生产上开着能省不少磁盘，但排查问题时一定要临时关掉，不然你什么线索都看不到。

journal=true 是预写日志，掉电或者进程被强杀之后靠它恢复数据。除非是纯临时的测试库，否则不要关。

这份配置有两处是时代痕迹，得说清楚，别照抄到新版本上。

storageEngine=mmapv1 指的是老的 MMAPv1 存储引擎。MongoDB 从 3.2 开始默认就换成 WiredTiger 了，MMAPv1 在后续版本中被移除。现在的版本不用写这一项，写了反而起不来。WiredTiger 支持文档级别的并发控制和压缩，比 MMAPv1 的库级别锁强太多，没有理由回头去用老引擎。

httpinterface=true 说的是那个 28017 端口的网页状态界面。这个功能后来也被移除了，现在看实例状态用 MongoDB Compass 或者 mongosh 里的 db.serverStatus()。

还有一点，这种 key=value 的配置文件格式是老写法，新版本推荐的是 YAML 格式（storage.dbPath 这种带层级的写法）。老格式在一段时间内还兼容，但新项目建议直接用 YAML。具体哪个版本移除了什么，以官方文档为准。

启动方式：

C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin\mongod --config d:\mongodb\etc\mongodb.conf 

原文这里的 --config 后面跟的是 d:\mongodb\data，那是数据目录不是配置文件，跟着敲一定起不来，我按上面配置文件的实际路径改正了。--config 必须指向那个 .conf 文件本身。

# 2.4 注册成 Windows 服务

前面两种方式都得开着命令行窗口，更省事的是装进 Windows 的服务里。

C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin\mongod --config d:\mongodb\etc\mongodb.conf --install --serviceName "MongoDB"

装完之后开机自启，也不用管命令行窗口了。要卸载的话把 --install 换成 --remove。这里同样把 --config 的路径改成了配置文件。

# 2.5 用客户端连上去看看

服务起来之后，用图形客户端连一下是最快的验证方式，比在命令行里敲 show dbs 直观。

图里用的是 MongoVue，那个年代比较流行。现在官方自己出了 MongoDB Compass，免费而且更新跟得上服务端版本，新装的话直接用它。

# 三、Linux 下搭环境

思路和 Windows 一样，下载安装包或压缩包、添加 db 存储和日志存储文件夹、添加服务配置环境变量启动 Mongo。区别在于文件传输和软链这两步。

远程登录服务器：

# 远程登录服务器
ssh root@123.142.25.36

把本地的安装包传上去：

# 上传文件夹，传文件不需要r
scp /mongodb/... -r root@123.142.25.36:/home

# 传到服务器的/home/

scp 传目录必须加 -r，传单个文件不用。这条命令传的量大的时候没有进度条会让人心里没底，可以换成 rsync -avP，它有进度显示而且断了能续传。

在指定的目录创建启动需要的文件：

$ cd /home/
$ mkdir etc logs data
$ touch logs/mongodb.log etc/mongo.conf

写配置：

# /home/mongodb/etc/mongo.conf配置

dbpath=/home/mongodb/data
logpath=/home/mongodb/logs/mongodb.log
logappend=true
journal=true
quiet=true
port=27017

原文这份配置里 logpath 写的是 /mongodb/logs/...，少了 /home 前缀，和上面建目录的路径对不上；port 写的是 2701，少了一位，和默认端口 27017 不一致。这两处我都按上下文改齐了。配置文件里路径写错是最常见的启动失败原因，改完之后建议先 ls 一下确认每个路径都真实存在。

启动服务：

# 启动服务
mongod -f /home/mongodb/etc/mongo.conf

-f 就是 --config 的短写法。

最后建软链，这样在任意目录都能直接敲 mongo 和 mongod，不用写全路径。

ln -s /home/mongodb/bin/mongo /usr/local/bin/mongo

ln -s /home/mongodb/bin/mongod /usr/local/bin/mongod

补一句现状，mongo 这个旧的命令行客户端在新版本里已经被 mongosh 取代了，语法基本兼容，多了自动补全和语法高亮。装新版本的话软链的目标名字要跟着变。

# 四、基本概念

# 4.1 和关系型数据库的概念对照

刚从 MySQL 转过来的时候，最省事的入门方式就是把两边的概念对上号。

表连接那一行要补充一下。「MongoDB 不支持 join」这个说法在早期是准确的，后来的版本提供了 $lookup 聚合阶段，可以做类似左外连接的操作。但它的性能特征和关系型数据库的 join 差别很大，设计数据模型时还是应该优先考虑内嵌而不是靠 $lookup 拼，具体能力和限制以官方文档为准。

_id 这个字段值得单独说。插入文档时你不给，MongoDB 会自动生成一个 ObjectId，它是 12 字节的值，里面编码了时间戳。所以 ObjectId 天然是按创建时间递增的，按 _id 排序约等于按创建时间排序，这个特性偶尔挺好用。

# 4.2 数据库

• 一个 MongoDB 中可以建立多个数据库
• 默认连上去所在的数据库是 test，数据文件存储在启动时 dbpath 指定的目录中
• show dbs 命令可以显示所有数据库的列表
• 执行 db 命令可以显示当前所在的数据库
• use 命令可以切换到一个指定的数据库

原文这里写的是「MongoDB 的默认数据库为 db」，把 db 这个查看当前库的命令当成库名了，实际默认库是 test，我改正了。

# 4.3 文档