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成江东@snda DBA
http://www.goziwa.com
QQ:1913908
2010-10

NOSQL七种武器之长生剑
MongoDB的使用介绍

一条曲线

思考

一．并发压力快速提高？
二．需求变化快？
三．数据水平拆分？

压力很大，谁来解压

内  容

MongoDB是什么

MongoDB的特性

MongoDB的适用场景

MongoDB的与其它数据库的对比

MongoDB是什么

NOSQL数据库是什么？
非关系型的数据库，主要用于社区类WEB2.0网站。
主要解决：
对数据库高并发的需求
对海量数据的高效率存储和访问的需求
对数据库的高可扩展性和高可用性的需求

MongoDB是什么

二．性能与一致性--鱼与熊掌可兼得?

MongoDB是什么

CAP理论－鱼与熊掌不可得兼





 

一致性（C）

可用性(A)

分区容忍性(P)

一个分布式系统最多只能同时满足两个。
CA：传统关系数据库 
AP：key-value数据库 

MongoDB是什么

所以，MongoDB不能解决：
数据库事务一致性需求
数据库的写实时性和读实时性需求
对复杂的SQL查询，特别是多表关联查询的需求

MongoDB是什么

三．MongoDB数据库是什么？
取自“humongous”（海量的）,是由10gen开发并维护的一种开源，高性
能，可扩展，无模式，面向文档(document-oriented)的数据库，其内存储
的是一种 JSON-like结构化数据。
它介于关系数据库和非关系数据库之间，是非关系数据库中最像关系数
据库的。

官网：http://www.mongodb.org/
下载：http://www.mongodb.org/downloads

最新版本：1.6.3(2010-09-23)
支持操作系统：Os X Linux Windows Solaris

MongoDB的特性

一．JSON格式文档数据库

MongoDB的特性

document!=row 文档
{
        "_id" : ObjectId("4caeb59438336e36fcdb2b59"),
        "uid" : 11909,
"uname " : " bird007 " ,
"address" : {
               "province" : "湖北",
                 "city" : "武汉“,
  …
},
…
}
{
"_id" : ObjectId("4caeb59438336e36fc9306f4"),
        "uid" : 11910,
"uname " : " magicman " ,
 “sex " : 0 
…
}

MongoDB的特性

二．自由数据模式
支持在对象和数组内嵌入其它的对象和数组
Mongo模式设计中的一个关键问题就是“是值得为这个对象新建一个集合呢，还是把这个对象嵌入到其它的集合中”。

MongoDB的特性

三．全面索引支持
基本索引：db.t_user.ensureIndex({uname:1})

唯一索引：db.t_user.ensureIndex({uname:1},{unique:true})

内嵌文档中的key：db.t_user.ensureIndex({"address.city":1})

文档本身：db.t_user.ensureIndex({"address":1})

复合索引：
db.t_user.ensureIndex({"address.province":1,"address.city":1,"address.postcode":1,"address.room":1})

在线索引：db.t_user.ensureIndex({uname:1}, {background:true});

MongoDB的特性

四．复制和自动分片带来的高可用性

MongoDB的特性

MongoDB 分片集群由2个以上的shards, １个以上的config servers, 和任意数量的 mongos servers组成，应用程序连接mongos servers
mongod数据库服务器进程，类似于mysqld
replica set 是N个一组的 mongod 节点，协同工作可提供自动失效转移，是replica pairs的升级版
MongoDB v1.6 开始可以使用于生产环境

MongoDB的特性

测试:
Auto sharding: http://www.goziwa.com/?p=1015
Replica Set:http://www.goziwa.com/?p=1040

3 shards:192.168.0.15 ,192.168.0.16, 192.168.0.17
1 config:192.168.0.14
1 mongos:192.168.0.13

MongoDB的特性

安装php驱动：pecl install mongo 

Php测试角本test.php
<?php
//连接localhost:27017$conn = new Mongo();
//选择数据库test$db = $conn->test;
//选择结果集$collection = $db->app;
for($i=1;$i<10000000;$i++){
$data1 = mktime(0,0,0,1,1,1950);
$data2 = mktime(0,0,0,1,1,2000);
$rand_time = rand($data1,$data2);
$credate=date(“Y-m-d H:i:s”,$rand_time);
$userid= rand(100000000,900000000);
$appid= rand(1,50);$new = array(‘appid’ => $appid, ‘userid’ => $userid, ‘credate’ => $credate);$collection->insert($new);}
?>

MongoDB的特性

发现在初期,分布不均匀,第一台DB上有100多万条,而第2,3台上各有30万条,20万条。
增加一台服务器测试，继续插入数据到500万条后看发现数据已经变为

MongoDB的特性

五．丰富的查询语句

In查询 

排序 

查询分片 

Count 

Exists 

正则  

游标 

数组元素个数 

类型匹配 

Javascript shell  

MongoDB的特性

六．Map/Reduce
是聚合和过滤数据的工具
m=function(){emit(this.sex,1);}

r=function(key,value){
var count=0;
for(i in value){
count+=value[i];
}
return count;
}

res=db.t_user.mapReduce(m,r);
db[res.result].find();

{ "_id" : 0, "value" : 134211 }
{ "_id" : 1, "value" : 323445 }

MongoDB的特性

七.性能优异
并发写的性能有1.5万每秒 
无外键约束，无事务
异步写磁盘 

八．其它特性
GridFS
使用方便，MongoDB 会自动创建数据库(db)和集合(collection)，无需显式执行。

MongoDB的适用场景

一．适用场景
1，结构不固定，有数据嵌套
2，要求高并发性
3，经常需要做数据水平拆分
4，内存大于数据量（推荐）

二．不足之处
1，比较占用硬盘空间，性能受内存影响
2，性能依赖内存，同时无法指定内存大小，容易被其它程序占用
3，MongonDB不支持事务，不支持join
4，每个Document的限制是最大不超过4MB

MongoDB的适用场景

三．Why MongoDB
性能优异
扩展力强
面向文档
部署简单
功能全面
易于开发
支持全面
邮件组:http://groups.google.com/group/mongodb-user
豆瓣小组:http://www.douban.com/group/mongodb/

MongoDB的与其它数据库的对比

一．VS


二．VS 


三．VS