练习 MongoDB 操作 —— 数据操作（一）

本文的目标是通过大量的示例，来更好的理解如果在Mongodb中进行数据操作；

初入客户端
刚利用 mongod命令进入客户端环境，此时对数据库一无所知；

举目四望，想知道现在有哪些数据库，

show dbs;

因为是新装的mongodb环境，所以只看到了admin和local两个默认就存在的数据库；目光慢慢收回，那么当前是处于哪个数据库上呢？

db;

通过上述这个命令，不仅可以知道当前在哪个数据库上；
现在切换到admin数据库上，转一圈；

use admin;

数据库
这时候，笔者想要创建自己应用的数据库school, 用来存放一些班级学生信息；

use school;

use命令：如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库；

突然发现刚才敲命令，写错了，写成了use school1；这时候，希望删除school1这个数据库，就切换到该数据库下，再键入删除命令；

use school1;
db.dropDatabase();

集合
Mongodb中的集合相当于Mysql中的表；

作为一名优秀的“校长”，能适应高信息化社会发展，笔者需要为学校下的各个年级、班级建立集合；创建集合可以是显式的，也可以是隐式的；

通过show tables，看到数据库下没有任何集合；笔者显式地创建“一年级一班的”集合；

db.createCollection("grade_1_1");

再次通过show tables就可以看到列表中有grade_1_1这个集合；

当然，也可以隐式地创建，当为集合插入数据，集合不存在，这时候集合会自动创建；现在，不存在grade_1_2“一年级二班”这个集合，执行下面语句，为“一年级二班”加入一个学生；

db.grade_1_2.insert({"name": 'zhangsan', "age": '7', "sex": "0"});

通过show tables就可以看到grade_1_2这个集合了；

因为一些特殊原因，要解散一年级二班，那笔者这儿就不用继续维护grade_1_2集合，

db.grade_1_2.drop();

练习增查

1. 清空上面的school数据库

   use school;
   db.dropDatabase();
   use school;
   show tables;

2. 创建一年级的3个班，并随机添加 10 名学生；

   for(grade_index in (grade = ['grade_1_1', 'grade_1_2', 'grade_1_3'])) {
       for (var i = 1; i <= 10; i++) {
           db[grade[grade_index]].insert({
               "name": "zhangsan" + i,
               "sex": Math.round(Math.random() * 10) % 2,
               "age": Math.round(Math.random() * 6) + 3,
               "hobby": []
           });
       }
   }

3. 查看一年级二班grade_1_2中的所有学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({})

1. 查看一年级二班grade_1_2中所有年龄是 4 岁的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({"age": 4})

   查看一年级二班grade_1_2中所有年龄大于 4 岁的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({"age": {$gt: 4}})

   查看一年级二班grade_1_2中所有年龄大于 4 岁并且小于 7 岁的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({"age": {$gt: 4, $lt: 7}})

   查看一年级二班grade_1_2中所有年龄大于 4 岁并且性别值为0的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({"age": {$gt: 4}, "sex": 0})

   查看一年级二班grade_1_2中所有年龄小于 4 岁并且大于 7 岁的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({$or: [{"age": {$lt: 4}}, {"age": {$gt: 6}}]})

1. 查看一年级二班grade_1_2中所有年龄是 4 岁或 6 岁的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({"age": {$in: [4, 6]}})

2. 查看一年级二班grade_1_2中所有姓名带zhangsan1的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({"name": {$regex: "zhangsan1"}})

   查看一年级二班grade_1_2中所有姓名带zhangsan1和zhangsan2的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({"name": {
      $in: [new RegExp(""zhangsan1"), new RegExp(""zhangsan2")]
   }})

3. 查看一年级二班grade_1_2中所有兴趣爱好有三项的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({"hobby": {$size: 3}})

   查看一年级二班grade_1_2中所有兴趣爱好包括画画的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({"hobby": "drawing"})

   查看一年级二班grade_1_2中所有兴趣爱好既包括画画又包括跳舞的学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({"hobby": {$all: ["drawing", "dance"]}})

4. 查看一年级二班grade_1_2中所有兴趣爱好有三项的学生的学生数目

   db.getCollection('grade_1_2').find({"hobby": {$size: 3}}).count()

1. 查看一年级二班的第二位学生

   db.getCollection('grade_1_2').find({}).limit(1).skip(1)

2. 查看一年级二班的学生，按年纪升序

   db.getCollection('grade_1_2').find({}).sort({"age": 1})

   查看一年级二班的学生，按年纪降序

   db.getCollection('grade_1_2').find({}).sort({"age": -1})

1. 查看一年级二班的学生，年龄值有哪些

   db.getCollection('grade_1_2').distinct('age')

   查看一年级二班的学生，兴趣覆盖范围有哪些

   db.getCollection('grade_1_2').distinct('hobby')

   查看一年级二班的学生，男生（sex为 0）年龄值有哪些

   db.getCollection('grade_1_2').distinct('age', {"sex": 0})

练习删除

1. 一年级二班grade_1_2， 删除所有 4 岁的学生

   db.getCollection('grade_1_2').remove({"age": 4})

1. 一年级二班grade_1_2， 删除第一位 6 岁的学生

   db.getCollection('grade_1_2').remove({"age": 6}, {justOne: 1})

练习修改

1. 一年级二班grade_1_2中，修改名为zhangsan7的学生，年龄为 8 岁，兴趣爱好为 跳舞和画画；

   db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$set: {"age": 8, "hobby": ["dance", "drawing"]}})

   一年级二班grade_1_2中，追加zhangsan7`学生兴趣爱好唱歌；

   db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$push: {"hobby": "sing"}})

   一年级二班grade_1_2中，追加zhangsan7`学生兴趣爱好吹牛和打篮球；

   db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$push: {"hobby": {$each: ["brag", "play_basketball"]}}})

   一年级二班grade_1_2中，追加zhangsan7学生兴趣爱好唱歌和打篮球，要保证hobby数组不重复；

   db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$addToSet: {"hobby": {$each: ["sing1", "play_basketball"]}}})

1. 新学年，给一年级二班所有学生的年龄都增加一岁

   db.getCollection('grade_1_2').update({}, {$inc: {"age": 1}}, {multi: true})

2. 一年级二班grade_1_2中，删除zhangsan7学生的sex属性

   db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$unset: {"sex": 1}})

3. 一年级二班grade_1_2中，删除zhangsan7学生的hobby数组中的头元素

   db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$pop: {"hobby": -1}})

   一年级二班grade_1_2中，删除zhangsan7学生的hobby数组中的尾元素

   db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$pop: {"hobby": 1}})

   一年级二班grade_1_2中，删除zhangsan7学生的hobby数组中的sing元素

   db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$pull: {"hobby": "sing"}})

练习分组

新建一个集合grade_1_4，记录一年级四班在期中考试时的成绩；

for (var i = 1; i <= 10; i++) {
    db.grade_1_4.insert({
        "name": "zhangsan" + i,
        "sex": Math.round(Math.random() * 10) % 2,
        "age": Math.round(Math.random() * 6) + 3,
        "score": {
         "chinese": 60 + Math.round(Math.random() * 40),
      "math": 60 + Math.round(Math.random() * 40),
      "english": 60 + Math.round(Math.random() * 40)
  }
    });
}

1. 统计每名学生在考试中的总分

   db.grade_1_4.group({
       key: {"name": 1},
       cond: {},
       reduce: function(curr, result) {
           result.total += curr.score.chinese + curr.score.math + curr.score.english;
       },
       initial: { total : 0 }
   })

1. 统计每名男生在考试中的总分

   db.grade_1_4.group({
       key: {"name": 1},
       cond: {"sex": 0},
       reduce: function(curr, result) {
           result.total += curr.score.chinese + curr.score.math + curr.score.english;
       },
       initial: { total : 0 }
   })

1. 统计每名男生在考试中的总分及平均分

   db.grade_1_4.group({
       key: {"name": 1},
       cond: {"sex": 0},
       reduce: function(curr, result) {
           result.total += curr.score.chinese + curr.score.math + curr.score.english;
       },
       initial: { total : 0 },
       finalize: function(item) {
           item.avg = (item.total / 3).toFixed(2);
           return item;
       }
   })

练习聚合

1. 根据姓名分组， 并统计人数

   db.getCollection('grade_1_4').aggregate([
       {$group: {_id: "$name", num: {$sum: 1}}}
   ])

   根据姓名分组， 并统计人数，过滤人数大于 1 的学生

   db.getCollection('grade_1_4').aggregate([
       {$group: {_id: "$name", num: {$sum: 1}}}, 
       {$match: {num: {$gt: 1}}}
   ])

1. 统计每名学生在考试中的总分

       db.getCollection('grade_1_4').aggregate([
           {$group: {_id: "$name", score: {$sum: {$sum: ["$score.chinese", "$score.math", "$score.english"]}}}}
   ])

2. 统计每名男生在考试中的总分

    db.getCollection('grade_1_4').aggregate([
       {$match: {sex: 0}},
       {$group: {_id: "$name", score: {$sum: {$sum: ["$score.chinese", "$score.math", "$score.english"]}}}}
   ])

   统计每名男生在考试中的总分， 总分降序

       db.getCollection('grade_1_4').aggregate([
           {$match: {sex: 0}},
           {$group: {_id: "$name", score: {$sum: {$sum: ["$score.chinese", "$score.math", "$score.english"]}}}},
           {$sort: {score: 1}}
   ])

练习权限

创建用户

要让权限生效，需要mongo服务器启动时添加--auth选项；

创建用户school_admin，只能对school数据库进行读写操作；

use school;

db.createUser({
    user: "school_admin",
    pwd: "school_admin",
    roles: [{role: "readWrite", db: "school"}]
})

关于第三个参数角色，看下表：

角色名	描述
Read	允许用户读取指定数据库
readWrite	允许用户读写指定数据库
dbAdmin	允许用户在指定数据库中执行管理函数，如索引创建、删除，查看统计或访问system.profile
userAdmin	允许用户向system.users集合写入，可以找指定数据库里创建、删除和管理用户
clusterAdmin	只在admin数据库中可用，赋予用户所有分片和复制集相关函数的管理权限
readAnyDatabase	只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的读权限
readWriteAnyDatabase	只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的读写权限
userAdminAnyDatabase	只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的userAdmin权限
dbAdminAnyDatabase	只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的dbAdmin权限
root	只在admin数据库中可用。超级账号，超级权限

验证用户

如果未通过验证，进行查询，

会得到如下的提示：

Error: error: {
	"ok" : 0,
	"errmsg" : "not authorized on school to execute command { find: \"grade_1_2\", filter: {} }",
	"code" : 13,
	"codeName" : "Unauthorized"
}

如果执行验证代码：注意，要在注册时所在的数据库中验证

use school;

db.auth('用户名', '密码')

查看所有用户

db.getUsers()

删除用户

先移到用户注册的数据库，然后移除指定用户 school_admin

db.dropUser('school_admin')

关于用户的注册位置，笔者的理解是在admin下创建其他数据库的管理者，再由这些管理者在对应的数据库下创建“可读”或“可写”的用户；