MongoDB中文手册与实验手册，如何有效利用这些资源？

一、MongoDB 简介与安装

MongoDB 简介

定义：MongoDB 是一个基于文档的 NoSQL 数据库，旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案，它使用类似 JSON 的 BSON（二进制 JSON）格式来存储数据，支持丰富的数据表达和查询能力。

特点：

文档导向：支持复杂的数据结构，如数组和嵌套对象。

高性能：尤其适合写入密集型的应用。

水平扩展：通过分片技术实现数据的分布式存储。

高可用性：支持副本集，提供自动故障转移和数据冗余。

灵活的聚合框架：允许执行复杂的数据处理和聚合操作。

丰富的查询语言：支持文本搜索、地理位置查询等。

安装 MongoDB

（1）Windows 平台

下载：访问 [MongoDB 官网下载地址](https://www.mongodb.com/try/download/community)。

安装步骤：

1. 下载适用于 Windows 的 MSI 安装包。

2. 双击安装包，按照向导完成安装。

3. 配置环境变量，将 MongoDB 的安装路径添加到系统的 PATH 中。

（2）Linux 平台

下载：访问 [MongoDB 官网下载地址](https://www.mongodb.com/try/download/community)。

安装命令（以 Ubuntu 为例）：

  wget -qO https://www.mongodb.org/static/pgp/server-4.4.asc | sudo apt-key add -
  echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu focal/mongodb-org/4.4 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-4.4.list
  sudo apt-get update
  sudo apt-get install -y mongodb-org

二、MongoDB 基本操作

启动与连接 MongoDB

（1）启动服务

Windows：

在命令提示符中输入mongod，然后按回车。

Linux：

  sudo service mongod start

（2）连接 MongoDB

MongoDB Shell：

在命令行中输入mongo，即可进入 MongoDB 交互式命令行界面。

创建与删除数据库

（1）创建数据库

use myDatabase

（2）删除数据库

db.dropDatabase()

创建与删除集合

（1）创建集合

db.createCollection("myCollection")

（2）删除集合

db.myCollection.drop()

插入与查询文档

（1）插入文档

db.myCollection.insert({name: "Alice", age: 25})

（2）查询文档

db.myCollection.find()

三、MongoDB 高级功能

索引与性能优化

（1）创建索引

db.myCollection.createIndex({name: 1})

（2）删除索引

db.myCollection.dropIndex("name_1")

聚合操作

（1）聚合管道示例

db.myCollection.aggregate([
  {$match: {status: "A"}},
  {$group: {_id: "$cust_id", total: {$sum: "$amount"}}},
  {$sort: {total: -1}}
])

复制集与分片

（1）配置复制集

步骤：

配置多个 MongoDB 实例，其中一个为主节点，其余为从节点。

使用rs.initiate() 初始化复制集。

四、实验练习

实验一：安装与基础操作

1、任务：在不同操作系统上安装 MongoDB，并完成基本操作如启动服务、创建数据库和集合、插入与查询文档。

2、步骤：参照上述“安装 MongoDB”和“基本操作”部分。

3、预期结果：成功安装并运行 MongoDB，能够创建数据库和集合，插入和查询文档。

实验二：高级功能实践

1、任务：实践索引的创建与删除、执行聚合操作、配置复制集。

2、步骤：参照上述“高级功能”部分。

3、预期结果：成功创建索引并优化查询性能，完成聚合操作并理解其结果，配置复制集以提高数据可用性和读写性能。

实验三：综合应用案例

1、任务：设计一个综合应用案例，模拟实际业务场景，如电商网站的商品管理或博客系统的文章管理，要求涵盖数据库设计、数据插入、查询、更新、删除以及数据备份与恢复等操作。

2、步骤提示：

设计数据库和集合结构。

编写脚本插入初始数据。

实现常见的查询需求。

更新和删除指定数据。

定期备份数据库并模拟数据恢复过程。

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