MongoDB管理与开发精要

出版时间：2011-12-30  出版社：机械工业出版社  作者：红丸  译者：红丸  
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内容概要

最初，本书的部分初稿在几大IT技术社区“疯传”，被社区网友视为学习MongoDB的“宝典”。由于受到社区网友的热捧，在初稿的基础上，作者对本书内容进行了系统化的补充，使原有的内容获得了大大的完善。本书的第一大特点是实用性和可操作性强，作者是国内MongoDB领域的先驱和实践者，本书的所有内容都来自于作者的实践；本书的第二大特点是内容深入且全面，从MongoDB的使用、管理、维护、性能优化，到MongoDB的开发和实现原理，几乎涵盖了读者需要掌握的所有内容。强烈推荐！
—— 51CTO（www.51cto.com，中国领先的IT技术社区）
MongoDB是非关系型数据库中功能最丰富、最像关系型数据库的产品之一，因为具有高性能、易于部署、易于使用、存储数据方便等优势而深受欢迎。它最大的特点是支持的查询语言非常强大。从本书的内容可以看出，作者在MongoDB方面有非常多的实践经验，而且对MongoDB有非常深入的理解和认识，本书从实践的角度对MongoDB的方方面面做了透彻的讲解，有很大的参考价值。极力推荐！
—— 中国DBA超级论坛（http://www.chinadba.net/）
随着互联网的发展和新技术的不断涌现，企业会在实际的应用中使用各种不同的方案和产品来存放数据。由C++语言编写的MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库，能够为Web应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。它是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的NoSQL产品，具有几乎所有关系型数据库的功能。它会使你的开发和部署很容易，天然具有分布式和Failover的功能，深受众多公司喜爱。本书实战性较强，涵盖MongoDB的各个方面，作者通过大量实例讲解了如何使用MongoDB，以及如何解决在使用过程中遇到的各种问题。
——杨海朝　新浪网（中国）技术有限公司首席DBA/新浪微博数据库负责人
MongoDB是一个开源、高性能、面向集合存储的分布式文档存储数据库。著名的在线词典和语言库网站Wordnik大量使用了MongoDB对其数据进行存储。而令我印象最深的是，MongoDB使用操作系统的内存映射文件方式来管理内存，以此来简化内存的管理工作，同时提高了Cache的性能。本书作者多年从事一线的MongoDB管理与开发，相信通过他的介绍，不论是未曾接触过MongoDB的用户，抑或是已经在实际工作中使用MongoDB的用户，都会受益匪浅。
——姜承尧　资深MySQL数据库专家，著有《MySQL技术内幕：InnoDB存储引擎》
MongoDB在Key-Value存储方式和传统的关系型数据库系统之间架起了一座桥梁，集两者的优势于一身。对于正在开发创新型互联网应用的公司来说，非常适合使用MongoDB，因为它能大大提高产品的开发速度，使企业满足用户迅速变化的需求。在国外，Disney、SAP、Forbes、SourceForge和GitHub等知名公司都采用了MongoDB作为其数据存储方案；在国内，百度、新浪、淘宝、盛大、视觉中国、大众点评网和又拍网等众多知名互联网公司也在应用MongoDB。
虽然MongoDB这一“野心勃勃”的NoSQL新贵让很多初学者望而却步，但是通过本书你会发现，MongoDB的学习也可以如此轻松。本书没有教条式地去深究MongoDB的语法细节，也没有重点地介绍各种高深的MongoDB编程技巧，而是本着简单实用的原则，通俗易懂地讲解了MongoDB中最重要、最实用的知识。
本书强调动手实战，以风趣幽默的语言和一系列生动的实战案例系统地讲解了MongoDB的核心技术和扩展技术。在遵循技术严密性的同时，还在容易产生错误、不易理解的知识点上配备了翔实且又具有说服力的开发情景截图，循序渐进、深入浅出。只要大家结合书中的案例亲自动手实验，一定能快速掌握MongoDB知识，从而独立完成日常运行、维护、管理和程序开发工作。

作者简介

“红丸”，资深数据库专家，国内MongoDB领域的先驱之一，积累了丰富的实战经验。精通MySQL、SQL Server和DB2等大中型数据库的运维和管理，还擅长Java和C#等技术。此外，他对Redis和分布式计算技术也有一定的研究。活跃于ITPUB等技术社区，发表和分享了大量关于MongoDB和Redis的技术文章，深受社区欢迎。

书籍目录

前言
第一部分　 基　 础　 篇
第1章　 认识MongoDB / 2
1.1　 NoSQL简介 / 2
1.1.1　 产生背景 / 2
1.1.2　 NoSQL的种类及其特性 / 4
1.1.3　 NoSQL特点 / 8
1.1.4　 发展现状 / 8
1.2　 初识MongoDB / 9
1.2.1　 特点及功能 / 10
1.2.2　 适用场合 / 11
1.3　 MongoDB实际应用案例 / 12
1.3.1　 国内案例 / 12
1.3.2　 国外案例 / 12
1.4　 本章小结 / 13
第2章　 快速入门 / 14
2.1　 体系结构 / 14
2.1.1　 数据逻辑结构 / 14
2.1.2　 数据存储结构 / 15
2.1.3　 日志系统 / 17
2.1.4　 元数据的存储 / 18
2.1.5　 数据类型 / 19
2.2　 MongoDB的安装和配置 / 22
2.2.1　 在Windows平台下的安装和配置 / 22
2.2.2　 在Linux平台下的安装和配置 / 23
2.3　 启动数据库 / 25
2.3.1　 命令行方式 / 25
2.3.2　 配置文件方式 / 25
2.3.3　 Daemon方式 / 26
2.3.4　 mongod参数方式 / 26
2.4　 停止数据库 / 27
2.4.1　 Ctrl+C组合键 / 27
2.4.2　 shutdownServer()指令 / 28
2.4.3　 UNIX系统指令 / 28
2.5　 操作数据库 / 29
2.5.1　 连接数据库 / 29
2.5.2　 插入记录 / 29
2.5.3　 查询记录 / 31
2.5.4　 修改记录 / 34
2.5.5　 删除记录 / 34
2.6　 常用GUI管理工具 / 34
2.6.1　 MongoVUE / 34
2.6.2　 RockMongo / 35
2.6.3　 MongoHub / 36
2.7　 本章小结 / 37
第二部分　 高　 级　 篇
第3章　 高级查询 / 40
3.1　 查询操作符 / 40
3.2　 查询语法 / 46
3.2.1　 数组内容的查询 / 47
3.2.2　 内嵌文档的查询 / 47
3.2.3　 正则表达式匹配 / 48
3.2.4　 $where查询 / 48
3.3　 联合查询 / 49
3.3.1　 简单手工关联 / 49
3.3.2　 DBRef方式关联 / 50
3.4　 游标和存储过程 / 51
3.4.1　 游标 / 51
3.4.2　 存储过程 / 52
3.5　 本章小结 / 53
第4章　 高级更新 / 55
4.1　 数据更新命令详解 / 55
4.1.1　 update命令 / 55
4.1.2　 save命令 / 56
4.2　 数据更新操作符 / 57
4.3　 本章小结 / 62
第5章　 高级特性 / 63
5.1　 Capped Collection集合 / 63
5.1.1　 创建Capped Collection / 63
5.1.2　 Capped Collection的用途 / 64
5.1.3　 注意事项 / 64
5.2　 GridFS规范 / 65
5.2.1　 如何实现海量存储 / 65
5.2.2　 命令行工具 / 66
5.3　 MapReduce编程模型 / 68
5.3.1　 Map进行分组 / 69
5.3.2　 Reduce聚合计算 / 69
5.3.3　 Result获取结果 / 70
5.3.4　 Finalize格式化输出 / 70
5.3.5　 Options定制输出 / 71
5.4　 本章小结 / 72
第三部分　 管　 理　 篇
第6章　 管理工具集 / 74
6.1　 数据迁移 / 74
6.1.1　 导出工具mongoexport / 75
6.1.2　 导出工具mongodump / 78
6.1.3　 导入工具mongoimport / 79
6.2　 数据的备份和恢复 / 81
6.2.1　 备份工具mongodump / 81
6.2.2　 恢复工具mongorestore / 84
6.3　 命令行操作 / 86
6.3.1　 通过eval参数执行指定语句 / 86
6.3.2　 执行指定文件中的内容 / 87
6.4　 本章小结 / 88
第7章　 管理命令 / 89
7.1　 克隆collection / 90
7.1.1　 远程克隆collection / 90
7.1.2　 本地克隆collection / 94
7.2　 复制数据库 / 94
7.2.1　 远程复制数据库 / 94
7.2.2　 本地复制数据库 / 96
7.3　 刷新磁盘 / 97
7.4　 捕获异常 / 98
7.4.1　 返回异常信息 / 98
7.4.2　 阻塞客户端 / 99
7.5　 进程控制 / 99
7.5.1　 查看活动进程 / 99
7.5.2　 结束进程 / 100
7.6　 验证collection的有效性 / 100
7.7　 数据压缩 / 101
7.8　 本章小结 / 102
第8章　 访问控制 / 103
8.1　 限制特定IP地址访问 / 104
8.2　 设置监听端口 / 104
8.3　 使用用户名和口令登录 / 105
8.3.1　 建立系统root用户 / 107
8.3.2　 建立指定权限用户 / 108
8.3.3　 删除指定用户 / 109
8.4　 本章小结 / 110
第四部分　 性　 能　 篇
第9章　 索引及优化 / 112
9.1　 MongoDB索引概述 / 112
9.2　 索引操作 / 113
9.2.1　 基础索引 / 113
9.2.2　 静默方式创建索引 / 115
9.2.3　 文档索引 / 115
9.2.4　 组合索引 / 116
9.2.5　 唯一索引 / 116
9.2.6　 强制使用索引 / 117
9.2.7　 删除索引 / 119
9.2.8 　 重建索引 / 119
9.2.9　 explain查看执行计划 / 119
9.3　 优化器Profiler / 121
9.3.1　 开启Profiler功能 / 121
9.3.2　 查询Profiler记录 / 122
9.4　 性能优化概述 / 123
9.4.1　 性能优化的原则 / 123
9.4.2　 影响性能的因素 / 124
9.5　 常用的优化方案 / 124
9.5.1　 创建索引 / 124
9.5.2　 限定返回结果条数 / 125
9.5.3　 只查询用到的字段 / 125
9.5.4　 采用Capped Collection / 126
9.5.5　 采用Server Side Code Execution命令集 / 126
9.5.6　 使用hint / 127
9.5.7　 采用Profiler / 127
9.6　 本章小结 / 128
第10章　 性能监控 / 129
10.1　 mongosniff工具 / 129
10.2　 mongostat工具 / 131
10.3　 db.serverStatus命令 / 132
10.4　 db.stats命令 / 134
10.5　 HTTP监控接口 / 135
10.6　 本章小结 / 136
第五部分　 架　 构　 篇
第11章　 复制集 / 138
11.1　 Replica Sets架构 / 138
11.2　 部署Replica Sets / 139
11.3　 主从操作日志 / 144
11.4　 主从配置信息 / 146
11.5　 管理Replica Sets / 147
11.5.1　 主从切换 / 147
11.5.2　 读写分离 / 149
11.5.3　 故障转移 / 151
11.5.4　 增减节点 / 153
11.6　 本章小结 / 160
第12章　 分片 / 161
12.1　 Sharding简介 / 161
12.1.1　 Sharding的特点 / 161
12.1.2　 Sharding架构 / 162
12.2　 构建一个简单的Sharding Cluster / 163
12.2.1　 启动Shard Server / 163
12.2.2　 启动Config Server / 164
12.2.3　 启动Route Process / 164
12.2.4　 配置Sharding / 164
12.2.5　 验证Sharding / 165
12.3　 维护Sharding / 167
12.3.1　 列出所有的Shard Server / 168
12.3.2　 查看Sharding信息 / 168
12.3.3　 判断是否是Sharding / 169
12.3.4　 对现有的表执行Sharding / 169
12.3.5　 新增Shard Server / 171
12.3.6　 移除Shard Server / 172
12.4　 本章小结 / 175
第13章　 Replica Sets + Sharding方案 / 176
13.1　 Replica Sets+Sharding架构 / 176
13.2　 搭建一个高可用架构 / 177
13.2.1　 创建数据目录 / 177
13.2.2　 配置Replica Sets / 178
13.2.3　 配置3台Config Server / 181
13.2.4　 配置3台Route Process / 181
13.2.5　 配置Shard Cluster / 181
13.2.6　 验证Sharding / 182
13.3　 本章小结 / 183
第六部分　 开　 发　 篇
第14章　 C#开发接口 / 186
14.1　 C#快速入门 / 186
14.1.1　 下载驱动和开发环境 / 186
14.1.2　 访问控制 / 188
14.1.3　 C#对数据库的基础操作 / 189
14.2　 C#驱动一致性 / 194
14.3　 C#常用操作 / 195
14.3.1　 对MongoDB实例的操作 / 195
14.3.2　 对用户的操作 / 198
14.3.3　 对collection的操作 / 202
14.3.4　 对索引的操作 / 208
14.4　 C#高级查询 / 211
14.4.1　 判断列名是否存在 / 211
14.4.2　 比较运算符 / 213
14.4.3　 逻辑运算符 / 221
14.4.4　 正则表达式查询 / 223
14.4.5　 跳过查询 / 224
14.5　 用C#操作GridFS / 225
14.5.1　 插入数据 / 225
14.5.2　 查询数据 / 226
14.5.3　 读取并保存数据 / 227
14.5.4　 删除数据 / 228
14.6　 本章小结 / 229
第15章　 Java开发接口 / 230
15.1　 Java快速入门 / 230
15.1.1　 下载驱动和开发环境 / 230
15.1.2　 访问控制 / 232
15.1.3　 Java对数据库的基础操作 / 233
15.2　 Java驱动一致性 / 237
15.3　 Java常用操作 / 238
15.3.1　 对MongoDB实例的操作 / 238
15.3.2　 对用户的操作 / 241
15.3.3　 对collection的操作 / 243
15.3.4　 对索引的操作 / 250
15.4　 Java高级查询 / 253
15.4.1　 通过游标获取所有document / 253
15.4.2　 比较运算符 / 254
15.4.3　 逻辑运算符 / 263
15.4.4　 正则表达式查询 / 264
15.4.5　 跳过查询 / 265
15.5　 用Java操作GridFS / 266
15.5.1　 插入数据 / 266
15.5.2　 查询数据 / 267
15.5.3　 读取并保存数据 / 268
15.5.4　 删除数据 / 269
15.6　 本章小结 / 270