MongoDB-基本介绍和入门

作者介绍：简历上没有一个精通的运维工程师，下面的思维导图也是预计更新的内容和当前进度(不定时更新)。

数据库是一个系统（应用）最重要的资产之一，所以我们的数据库将从以下几个数据库来进行介绍。

MySQL

PostgreSQL

MongoDB（本章节）

Redis

Etcd

这个是我们讲的第三个数据库：MongoDB，他和前面讲解的MySQL和PostgreSQL最大的区别是他不再是关系型数据库，一般叫NoSQL数据库或者文档数据库。

1. 什么是 MongoDB？

MongoDB 是一个开源的、面向文档的 NoSQL 数据库。它由 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。与传统的关系型数据库（如 MySQL、PostgreSQL）使用表和行的结构不同，MongoDB 使用 JSON-like 格式的文档（BSON） 来存储数据，这使得数据结构非常灵活。

2. 核心概念：与关系型数据库的对比

为了更好理解，我们将其与熟悉的 MySQL 进行对比：

其实从这里某些特性来看，他和我我们前面讲的Elasticsearch有点类似。

3. MongoDB 的主要特点

面向文档（Document-Oriented）：

• 数据以文档形式存储，类似于 JSON 对象。
• 一个文档就是一个完整的数据单元，可以包含多种结构的数据（字符串、数字、数组、甚至其他文档）。

{
  "_id": ObjectId("5f9d1b2c3a7e6c1234567890"),
  "name": "张三",
  "age": 30,
  "hobbies": ["阅读", "游泳", "编程"],
  "address": {
    "city": "北京",
    "street": "朝阳区某街道"
  }
}

灵活的 schema：

• 同一个集合（Collection）中的文档不需要具有相同的字段集。
• 这意味着你可以随时为文档添加新字段，而无需像关系型数据库那样先执行 ALTER TABLE 操作。这非常适合快速迭代的开发模式。

高性能：

• 支持嵌入式数据模型，减少了数据库系统上的 I/O 操作。
• 丰富的索引支持（单字段、复合、多键、地理空间、文本索引等），可以快速查询

高可用性&水平扩展：

• 通过 副本集（Replica Set） 提供自动故障转移。副本集是一组维护相同数据集的 MongoDB 服务器，确保主节点宕机时，从节点可以自动升级为主节点。他是原生分布式数据库，和前面介绍的中间件类似不依赖外部组件就可以确保自己的高可用。
• 通过 分片（Sharding） 技术实现水平扩展。可以将数据分布到多个机器（分片）上，以处理巨大的数据量和高吞吐量的操作。