MongoDB中的基礎概念：Databases、Collections、Documents

MongoDB以BSON格式的文檔（Documents）形式存儲。Databases中包含集合（Collections），集合（Collections）中存儲文檔（Documents）。

BSON是一個二進制形式的JSON文檔，它比JSON包含更多的數據類型。對於BSON規格，可參見bsonspec.org，也可參考BSON類型。

Databases

在MongoDB中，databases保存文檔（Documents）的集合（Collections）。

在Mongo Shell中，通過使用use <db>命令來選中database，就像下面的例子：

use myDB

創建Database

如果database不存在，MongoDB會在第一次為database存儲數據的時候創建。因此，你可以直接切換到一個不存在的數據庫，然后執行下面的語句：

use myNewDB

db.myNewCollection1.insert( { x: 1 } )

insert()操作會創建名為myNewDB的database和名為myNewCollection1的collection（如果他們不存在的話）。

Collections

MongoDB在collections中存儲文檔（documents）。Collections類似於關系型數據庫中的表（tables）。

創建Collection

如果collection不存在，MongoDB會在第一次為collection存儲數據的時候創建。

db.myNewCollection2.insert( { x: 1 } )
db.myNewCollection3.createIndex( { y: 1 } )

無論是insert()還是createIndex()操作，都會創建它們各自指定的收集，如果他們不存在的話。

顯式創建

MongoDB提供db.createCollection()方法來顯式創建一個collection，同時還能設置各種選項，例如：設置最大尺寸和文檔校驗規則。如果你沒有指定這些選項，那么你就不需要顯式創建collection，因為MongoDB會在你創建第一個數據的時候自動創建collection。

若要修改這些collection選擇，可查看collMod。

Documents校驗

3.2.x版本新增內容。

默認情況下，collection不要求文檔有相同的結構；例如，在一個collection的文檔不必具有相同的fields，對於單個field在一個collection中的不同文檔中可以是不同的數據類型。

從MongoDB 3.2開始，你可以在對collection進行update和insert操作的時候執行文檔（documents）校驗規則。具體可參見文檔驗證的詳細信息。

Documents

Document結構

MongoDB的文件是由field和value對的結構組成，例如下面這樣的結構：

{
 field1: value1,
 field2: value2,
 field3: value3,
 ...
 fieldN: valueN
}

value值可以是任何BSON數據類型，包括：其他document，數字，和document數組。

例如下面的document，包含各種不同類型的值：

var mydoc = {
 _id: ObjectId("5099803df3f4948bd2f98391"),
 name: { 
 first: "Alan", last: "Turing" 
 },
 birth: new Date('Jun 23, 1912'),
 death: new Date('Jun 07, 1954'),
 contribs: [ "Turing machine", "Turing test", "Turingery" ],
 views : NumberLong(1250000)
}

上面例子中的各fields有下列數據類型：

• _id：ObjectId類型
• name：一個嵌入的document，包含first和last字段
• birth和death：Date類型
• contribs：字符串數組
• views：NumberLong類型

Field名

Field名是一個字符串。

Documents中的filed名有下列限制：

• _id被保留用於主鍵；其值必須是集合中唯一的、不可變的、並且可以是數組以外的任何數據類型
• 不能以美元符號$開頭
• 不能包含點字符.
• 不能包含空字符

Field Value限制

對於索引的collections，索引字段中的值有最大長度限制。詳情請參見Maximum Index Key Length。

圓點符號

MongoDB中使用圓點符號.訪問數組中的元素，也可以訪問嵌入式Documents的fields。

Arrays數組

通過圓點符號.來鏈接Arrays數組名字和從0開始的數字位置，來定位和訪問一個元素數組：

"<array>.<index>"

舉例：對於下面的document：

{
 ...
 contribs: [ "Turing machine", "Turing test", "Turingery" ],
 ...
}

要訪問contribs數組中的第三個元素，可以這樣訪問：

"contribs.2"

嵌入式Documents

通過圓點符號.來鏈接嵌入式document的名字和field名，來定位和訪問嵌入式document：

"<embedded document>.<field>"

舉例：對於下面的document：

{
 ...
 name: { first: "Alan", last: "Turing" },
 ...
}

要訪問name中的last字段，可以這樣使用：

"name.last"

Documents限制

Documents有下面這些屬性和限制：

Document大小限制

每個BSON文檔的最大尺寸為16兆字節。

最大文檔大小有助於確保一個單個文檔不會使用過量的內存，或通信過程中過大的帶寬占用。

若要存儲超過最大尺寸的文檔，MongoDB提供了GridFS API。可以看mongofiles和更多有關GridFS的文檔

Document Field順序

MongoDB中field的順序默認是按照寫操作的順序來保存的，除了下面幾種情況：

• _id總是document的第一個field
• 可能會導致文檔中的字段的重新排序的更新，包括字段名重命名。

在2.6版本起，MongoDB開始積極地嘗試保留document中field的順序。

_id字段

_id字段有以下行為和限制：

• 默認情況下，MongoDB會在創建collection時創建一個_id字段的唯一索引
• _id字段總是documents中的第一個字段。如果服務器接收到一個docuement，它的第一個字段不是_id，那么服務器會將_id字段移在開頭
• _id字段可以是除了array數組之外的任何BSON數據格式

以下是存儲_id值的常用選項：

• 使用ObjectId
• 最好使用自然的唯一標識符，可以節省空間並避免額外的索引
• 生成一個自動遞增的數字。請參閱創建一個自動遞增序列字段
• 在您的應用程序代碼中生成UUID。為了更高效的在collection和_id索引中存儲UUID值，可以用BSON的BinData類型存儲UUID。

大部分MongoDB驅動客戶端會包含_id字段，並且在發送insert操作的時候生成一個ObjectId。但是如果客戶端發送一個不帶_id字段的document，mongod會添加_id字段並產生一個ObjectId