20200421 NoSQL笔记（八）

第八章 MongoDB实战
一、 MongoDB数据存储格式

1. JSON

1. JSON概述：
    JSON：JavaScript Object Notation(JavaScript对象表示法)
    JSON是存储和交换文本信息的语法，类似 XML
    JSON数据库语句可以容易被解析
    Web应用大量使用
    NAME-VALUE配对
    MongoDB第一版支持
2. JSON语法：
   JSON就是一串字符串 只不过元素会使用特定的符号标注
    {} 双括号表示对象
    [] 中括号表示数组
    “” 双引号内是属性或值
    : 冒号表示后者是前者的值(这个值可以是字符串、数字、也可以是另一个数组或对象)

2. BSON

1. BSON是一种类JSON的二进制编码存储形式，简称Binary JSON
2. BSON和JSON一样，支持内嵌的文档对象和数组对象
3. BSON有JSON没有的一些数据类型，如Date和BinData类型

二、 MongoDB的关键特性

1. 高性能

1. MongoDB提供高性能的数据持久化。尤其是支持嵌入式数据模型，可减少数据库系统上的I/O活动。
2. 索引支持更快的查询，包括嵌入式文档和数组的键

2. 丰富的查询语言

1. MongoDB支持丰富的查询语言：
   普通查询、条件查询、limit限制结果集数量、高级查询
2. 支持读写操作、数据聚合、文本搜索和地理空间查询

3. 高可用性和数据持久化

1. MongoDB的复制集（副本集）提供：
   数据冗余，自动故障转移
2. 数据持久化：
   副本集是一组保持相同数据集的MongoDB服务器，提供冗余增加数据可用性

4. 水平可扩展
   
   
5. MongoDB的缺点

1. 空间的预分配；
2. 字段名所占用的空间
3. 删除记录不能释放空间

三、 MongoDB的数据逻辑结构

1. 层次关系
   文档(document)、集合(collection)、数据库(database)、实例
   

2. 数据库命名的规则

1. 不能是空字符串
2. 不能含有空格，$，/，\，\0
3. 全部小写
4. 最多64个字节
5. 不能与系统保留库同名，如admin，local以及config

四、 MongoDB架构部署
部署模型演化：MongoDB部署可以从简单逐步演化到非常强大也相当复杂

1. 主从操作日志oplog

1. MongoDB的Replica Set架构是通过一个日志oplog来存储写操作的
2. 从节点主动从主服务器上获取oplog。执行进而完成增量式的数据同步
3. 主从集群可以使用单台也可以使用多台，但一般不超过个位数

2. 副本集

1. 副本集是一种进化的主从结构，可以将副本集看做一个整体。
2. 副本集自动会选举一个活动active节点。这个节点被用来直接访问。其他副本则成为从服务器进行数据同步
3. 当活动节点整体失效时，副本集自动选举一个新的active节点来提供服务。

3. 分片部署集群
   MongoDB创建一个分片集群需要三种角色：

1. 分片服务器用于存储数据的分片，每个分片可以是一个实例或实例的副本集
2. 配置服务器分用于存储所有分片节点的配置信息、每个数据块的分片键范围、每个数据块在分片的分布情况、该集群中所有数据库和集合的分片的配置信息
3. 路由进程是前段路由，客户端由前段路由进入访问

4. 副本集与分片集群结合

1. 分片：
   使用副本集，确保每个数据节点都具有备份、自动容错转移和自动恢复能力
2. 配置服务器：使用三个配置服务器，确保元数据的完整性
3. 路由进程：使用三个路由进程，实现负载平衡，提高客户端接入性能。

五、 MongoDB应用场景

1. 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、更新。
2. 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。
3. 社交场景
   使用MongoDB存储存储用户信息，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。
4. 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。
5. 视频直播
   使用MongoDB存储用户信息、礼物信息等。