[mongo] 1.2 mongodb 数据库和集合
数据库和集合
参考：https://docs.mongodb.com/manual/core/databases-and-collections/
数据库
在MongoDB中，数据库包含一个或多个文档集合。要选择要使用的数据库，使用use <db>
集合
MongoDB将文档存储在集合中。集合类似于关系数据库中的表。
创建集合
如果不存在集合，则在您第一次为该集合存储数据时，MongoDB会创建该集合。
如果insertOne()和 createIndex()操作都还不存在，则会创建它们各自的集合。确保集合名称遵循MongoDB命名限制。
Explicit Creation
MongoDB提供了db.createCollection()使用各种选项显式创建集合的方法，例如设置最大大小或文档验证规则。如果未指定这些选项，则无需显式创建集合，因为在首次存储集合数据时，MongoDB会创建新集合。
要修改这些收集选项，请参见collMod。
文档验证
3.2版中的新功能。
默认情况下，集合不要求其文档具有相同的架构。也就是说，单个集合中的文档不需要具有相同的字段集，并且字段的数据类型可以在集合中的不同文档之间有所不同。
但是，从MongoDB 3.2开始，您可以在更新和插入操作期间对集合强制执行文档验证规则。有关详细信息，请参见架构验证。
修改文档结构
要更改集合中文档的结构，例如添加新字段，删除现有字段或将字段值更改为新类型，请将文档更新为新结构。
唯一标识符
3.6版的新功能。
注意
在featureCompatibilityVersion必须设置为"3.6"或更大。有关更多信息，请参见查看FeatureCompatibilityVersion。
集合被分配了一个不变的UUID。在副本集的所有成员和分片群集中的分片中，集合UUID保持相同。
要检索集合的UUID，请运行 listCollections命令或db.getCollectionInfos()方法。
视图
MongoDB视图是可查询的对象，其内容由其他集合或视图上的聚合管道定义 。MongoDB不会将视图内容持久保存到磁盘。当客户端查询视图时，将按需计算视图的内容。MongoDB可以要求客户端 具有查询视图的权限。MongoDB不支持针对视图的写入操作。
例如：
- 在员工数据集合上通过创建视图来排除私人或个人信息（PII）信息 。应用程序可以在视图中查询不包含任何PII的员工数据。
- 传感器数据的集合上创建一个视图，以 add计算字段和度量。应用程序可以使用简单的查找操作来查询数据。
- 创建一个视图，其中joins两个集合分别包含库存和订单历史记录。应用程序可以查询联接的数据，而无需管理或了解底层的复杂管道。
当客户端查询视图时，MongoDB会将客户端查询追加到基础管道，并将该组合管道的结果返回给客户端。MongoDB可以将 聚合管道优化应用于组合管道。
注意
下页讨论视图。有关按需实例化视图的讨论，请参阅On-Demand Materialized Views 。
行为
视图表现出以下行为：
只读
视图是只读的；对视图的写操作将出错。
以下读取操作可以支持视图：
索引使用和排序操作
-
视图使用基础集合的索引。
-
由于索引位于基础集合上，因此您不能直接在视图上创建，删除或重建索引，也不能在视图上获取索引列表。
-
从MongoDB 4.4开始，您可以在视图上$natural 运行find命令时指定排序。MongoDB的早期版本不支持$natural视图排序。
-
视图的基础聚合管道必须遵守100 MB的内存限制，才能阻止排序和阻止组操作。从MongoDB 4.4开始，您可以在视图上发出带有的 find命令，以允许MongoDB使用临时文件来阻止排序和组操作。allowDiskUse: true
在MongoDB 4.4之前，只有aggregate命令接受该allowDiskUse选项。
另外
有关阻止排序操作内存限制的更多信息，请参见。Sort Operations
不可变名称
您不能重命名视图。
视图创建
- 视图是在读取操作期间按需计算的，并且MongoDB对视图执行读取操作，这是基础聚合管道的一部分。因此，视图不支持以下操作：
- db.collection.mapReduce()，
- $text运算符，因为$text聚合操作仅对第一阶段有效，
- $geoNear 管线阶段。
- 如果用于创建视图的聚合管道禁止显示该 _id字段，则视图中的文档将没有该_id字段。
分片视图
如果视图的基础集合被分片，则认为它们是分片的。因此，对于通过在$lookup和$graphLookup操作中的值无法指定分片视图。
视图和排序（Views and Collation）
- 您可以 在创建时为视图指定默认排序规则。如果未指定排序规则，则视图的默认排序规则是“简单”二进制比较排序规则。也就是说，视图不会继承集合的默认排序规则。
- 视图上的字符串比较使用视图的默认排序规则。尝试更改或覆盖视图的默认排序规则的操作将失败，并显示错误。
- 如果从另一个视图创建视图，则不能指定与源视图的排序规则不同的排序规则。
- 如果执行涉及多个视图的聚合（例如with$lookup或）$graphLookup，则这些视图必须具有相同的排序规则。
公共视图(Public View)定义
列出集合的操作（例如 db.getCollectionInfos()和） db.getCollectionNames()在其输出中包括视图。
重要
视图定义是公共的；即db.getCollectionInfos() ，explain对视图的操作将包括定义视图的管道。因此，请避免在视图定义中直接引用敏感字段和值。
删除视图
要删除视图，请使用视图上的db.collection.drop()方法。
修改视图
您可以通过拖放并重新创建视图或使用collMod命令来修改视图。
支持的操作
以下操作提供对视图的支持，但本页中提到的限制除外：
| 指令 | 方法 |
|---|---|
| create | |
| collMod | |
物化视图（On-Demand Materialized Views）
从4.2版开始，MongoD对聚合管道 添加$merge的阶段。此阶段可以将管道结果合并到现有集合中，而不是完全替换该集合。此功能允许用户创建按需实例化视图，在该视图中，每次运行管道时都可以更新输出集合的内容。
例子
假设在2019年1月下旬左右，该集合bakesales 按项目包含销售信息：
1.定义物化视图
以下updateMonthlySales功能定义了 monthlybakesales包含累积每月销售信息的实例化视图。在示例中，该函数采用日期参数以仅从特定日期开始更新每月销售信息。
2.执行初始运行
对于初始运行，您可以输入日期：new ISODate("1970-01-01")
初始运行后，monthlybakesales包含以下文档；即 返回以下内容：db.monthlybakesales.find().sort( { _id: 1 } )
3.刷新物化视图
假设到2019年2月的第一个星期，该bakesales 集合将使用更新的销售信息进行更新; 特别是1月和2月的销售量增加。
要刷新monthlybakesales1月和2月的数据，请再次运行函数以重新运行聚合管道 new ISODate("2019-01-01")
的内容monthlybakesales已更新，以反映bakesales馆藏中的最新数据；即 返回以下内容：db.monthlybakesales.find().sort( { _id: 1 } )
Additional Information¶
The $merge stage:
- Can output to a collection in the same or different database.
- Creates a new collection if the output collection does not already exist.
- Can incorporate results (insert new documents, merge documents, replace documents, keep existing documents, fail the operation, process documents with a custom update pipeline) into an existing collection.
- Can output to a sharded collection. Input collection can also be sharded.
See $merge for:
- More information on $merge and available options
- Example: On-Demand Materialized View: Initial Creation
- Example: On-Demand Materialized View: Update/Replace Data
- Example: Only Insert New Data
Capped Collections（固定集合）
概述
固定集合是固定大小的集合，它们支持高吞吐量操作，这些操作根据插入顺序插入和检索文档。固定集合的工作方式类似于循环缓冲区：一旦集合填充了其分配的空间，它就会通过覆盖集合中最旧的文档为新文档腾出空间。
有关 创建固定集合的信息，请参见createCollection()或create了解更多信息。
建议：
作为固定集合的替代方法，请考虑MongoDB的 TTL（生存时间）索引。如通过设置TTL从集合中使数据过期中所述，这些索引使您可以基于日期类型字段的值和索引的TTL值来使正常集合中的数据过期并删除。
TTL索引与固定集合不兼容。
特性
插入顺序
固定集合可确保插入顺序。查询不需要索引以插入顺序返回文档。没有索引开销，固定集合可以支持更高的插入吞吐量。
自动删除最旧的文档
为了给新文档腾出空间，有上限的集合会自动删除集合中最旧的文档，而无需脚本或显式删除操作。
考虑以下用于固定集合的潜在用例：
- 存储大容量系统生成的日志信息。在没有索引的情况下将文件插入具有上限的集合中，接近于将日志信息直接写入文件系统的速度非常快。此外，内置的先进先出属性可在管理存储使用的同时维护事件的顺序。
- 在一个固定集合中缓存少量数据。由于缓存是读取而不是写入大量数据，因此您要么需要确保此集合始终保留在工作区域（即，在RAM中），要么需要为所需的一个或多个索引承担一定的写代价。
例如，将操作日志存储在副本集中的oplog.rs集合使用固定集合。从MongoDB 4.0开始，与其他设置固定集合不同，oplog可以超出其配置的大小限制，以避免删除majority commit point。
限制和建议
更新
如果您打算更新固定集合中的文档，请创建索引，以便这些更新操作不需要集合扫描。
文档大小
在版本3.2中更改。
如果更新或替换操作更改了文档大小，会报错失败。
文档删除
您无法从固定集合中删除文档。要从集合中删除所有文档，请使用drop() 方法删除集合并重新创建固定集合。
分片
您无法将有固定集合分片。
查询效率
使用自然顺序可以有效地从集合中检索最近插入的元素。这（有点）类似于tail日志文件。
聚合$out
聚合管道阶段$out 无法将结果写入有固定集合。
程序
创建固定集合
您必须使用db.createCollection()方法显式创建带上限的集合 ，创建有固定集合时，必须指定集合的最大大小（以字节为单位），MongoDB将为该集合预先分配最大大小。固定集合的大小包括少量内部开销空间。
如果size字段小于或等于4096，则集合的上限为4096字节。否则，MongoDB将提高提供的大小，使其成为256的整数倍。
此外，您还可以使用max以下文档中的字段为集合指定最大文档数：
重要
即使指定文档数，也始终需要该size参数。如果集合在达到最大文档数之前达到最大size限制，MongoDB将删除较旧的文档。
查询固定集合
如果find()在没有指定顺序的固定集合上执行，则MongoDB保证结果的顺序与插入顺序相同。
要以相反的插入顺序检索文档，请 与参数设置为find()的sort()方法一起$natural发出-1，如以下示例所示：
检查一个集合是固定集合
使用该isCapped()方法确定集合是否是固定集合，如下所示：
将集合转换为固定集合
使用convertToCapped命令将非上限集合转换为上限集合：
该size参数以字节为单位指定上限集合的大小。
在操作期间，它将持有数据库exclusive lock 。其他操作将被阻止，直到该操作完成。请参阅一些常见的客户端操作采取了哪些锁？用于锁定数据库的操作。
Tailable Cursor
tailable cursor 与固定集合可以一起使用。与Unix tail -f命令类似，tailable cursor “tails”有固定集合的最新数据。将新文档插入固定集合后，您可以使用tailable cursor 继续获取文档。
有关创建Tailable Cursors光标信息参看Tailable Cursors。
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