一、MongoDB的概述
1.1、什么MongoDB
- MongoDB是一个文档数据库(以 JSON 为数据模型),由C++语言编写,旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。文档来自于“JSON Document”,并非我们一般理解的 PDF,WORD 文档。
- MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品,是非关系数据库当中功能最丰富,最像关系数据库的。它支持的数据结构非常松散,数据格式是BSON,一种类似JSON的二进制形式的存储格式,简称Binary JSON ,和JSON一样支持内嵌的文档对象和数组对象,因此可以存储比较复杂的数据类型。MongoDB最大的特点是它支持的查询语言非常强大,其语法有点类似于面向对象的查询语言,几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能,而且还支持对数据建立索引。原则上 Oracle 和MySQL 能做的事情,MongoDB 都能做(包括 ACID 事务)。
1.2、MongoDB概念与关系型数据库(RDBMS)概念对比
SQL概念 | MongoDB概念 |
---|
数据库(database) | 数据库(database) |
表(table) | 集合(collection) |
行(row) | 文档(document) |
列(column) | 字段(field) |
索引(index) | 索引(index) |
主键(primary key) | id(字段) |
视图(view) | 视图(view) |
表连接(table joins) | 聚合操作($lookup) |
- 数据库(database)
最外层的概念,可以理解为逻辑上的名称空间,一个数据库包含多个不同名称的集合。 - 集合(collection)
相当于SQL中的表,一个集合可以存放多个不同的文档。 - 文档(document)
一个文档相当于数据表中的一行,由多个不同的字段组成。 - 字段(field)
文档中的一个属性,等同于列(column)。 - 索引(index)
独立的检索式数据结构,与SQL概念一致。 - id
每个文档中都拥有一个唯一的id字段,相当于SQL中的主键(primary key)。 - 视图(view)
可以看作一种虚拟的(非真实存在的)集合,与SQL中的视图类似。从MongoDB3.4版本开始提供了视图功能,其通过聚合管道技术实现。 - 聚合操作($lookup)
MongoDB用于实现“类似”表连接(tablejoin)的聚合操作符。
1.3、MongoDB与传统RDBMS的差异
- 半结构化,在一个集合中,文档所拥有的字段并不需要是相同的,而且也不需要对所用的字段进行声明。因此,MongoDB具有很明显的半结构化特点。除了松散的表结构,文档还可以支持多级的嵌套、数组等灵活的数据类型,非常契合面向对象的编程模型。
- 弱关系,MongoDB没有外键的约束,也没有非常强大的表连接能力。类似的功能需要使用聚合管道技术来弥补。
二、MongoDB技术优势
MongoDB基于灵活的JSON文档模型,非常适合敏捷式的快速开发。与此同时,其与生俱来的高可用、高水平扩展能力使得它在处理海量、高并发的数据应用时颇具优势。
- JSON 结构和对象模型接近,开发代码量低
- JSON的动态模型意味着更容易响应新的业务需求
- 复制集提供99.999%高可用
- 分片架构支持海量数据和无缝扩容
三、MongoDB应用场景
- 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;
- 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;
- 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;
- 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;
- 视频直播,使用 MongoDB 存储用户信息、礼物信息等;
- 大数据应用,使用云数据库MongoDB作为大数据的云存储系统,随时进行数据提取分析,掌握行业动态。
四、如何考虑是否选择MongoDB?
- 没有某个业务场景必须要使用MongoDB才能解决,但使用MongoDB通常能让你以更低的成本解决问题。如果你不清楚当前业务是否适合使用MongoDB,可以通过做几道选择题来辅助决策。
应用特征 | YES/NO |
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应用不需要复杂/长事务及join支持 | YES |
新应用,需求会变,数据模型无法确定,想快速迭代开发 | YES |
应用需要2000~3000以上的读写QPS(更高也可以) | YES |
应用需要TB甚至PB级别数据存储 | YES |
应用发展迅速,需要能快速水平扩展 | YES |
应用需要存储的数据不丢失 | YES |
应用需要99.999%高可用 | YES |
应用需要大量的地理位置查询、文本查询 | YES |
- 以上只要有一项需求满足就可以考虑使用MongoDB,匹配越多,选择MongoDB越合适。