MongoDB的安装与连接

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MongoDB的安装与连接
MongoDB简介

MongoDB是一种以文档的形式存储的NoSQL数据库。MongoDB分付费版和免费版本,云服务版本Atlas和企业高级版本是需要付费的。MongoDB社区版本是开源的,开源代码仓库地址是:
https://github.com/mongodb/mongo

MongoDB主要分为以下三个部分:

mongod - 数据库服务mongos - 分片路由mongo - 命令行客户端MongoDB的安装Homebrew安装

如果你用的是MacOS系统,一种可用的方式是使用Homebrew软件管理系统进行安装。brew命令的使用及参数说明如下:

$ brew --help
Example usage:
  brew search [TEXT|/REGEX/]
  brew info [FORMULA...]
  brew install FORMULA...
  brew update
  brew upgrade [FORMULA...]
  brew uninstall FORMULA...
  brew list [FORMULA...]

Troubleshooting:
  brew config
  brew doctor
  brew install --verbose --debug FORMULA

Contributing:
  brew create [URL [--no-fetch]]
  brew edit [FORMULA...]

Further help:
  brew commands
  brew help [COMMAND]
  man brew
  https://docs.brew.sh

安装前最好使用如下命令先更新一下软件包仓库。

brew update

如果想要安装的是包管理器中的默认版本,使用如下的命令安装即可。

brew install mongodb

如果你不知道有哪些版本的MongoDB可用,可以使用安装包搜索命令行搜索一下Homebrew支持的版本,并选择相应的版本进行安装。

brew search mongodb

如果你不清楚之前你有没有安装过,或者安装的是哪个版本,可以使用如下命令进行查询。

brew info mongodb
源代码编译安装

如果用的不是常规的Linux、MacOS、Windows等操作系统。你可下载MongoDB的源代码进行构建后安装与运行。
详细的构建过程可以参考如下链接:
https://github.com/mongodb/mongo/blob/master/docs/building.md

离线包安装

如果你用的是常规的操作系统,一般情况下,只需要直接下载编译好的包安装即可。安装包的下载地址为:

企业版社区版

根据你的操作系统及CPU型号,选择下载不同版本的安装包,进行安装即可。

如果你的操作系统是Redhat,下载.rpm文件后,使用yum命令进行安装。如果你的操作系统是Ubuntu,下载.deb文件后,使用apt-get命令进行安装。如果你的操作系统是Windows,下载.msi文件后,直接点击后进行安装。如果你使用的是MacOS,只能下载.tgz的压缩包,解压后运行mongod服务即可。

不管你是哪种系统,其实都提供了.tgz或.zip格式的压缩包,如果找不到相应操作系统的安装包,你可以选择压缩包的方式进行下载安装。

Docker方式安装

我推荐的安装方式是使用Docker镜像的方式安装与使用MongoDB。因为Docker的方式运行与管理服务比较方便,运行环境与本机环境相互隔离,可以避免相互之间的诸多干扰。

在使用Docker安装monbodb之前,当然你需要先准备好docker的运行环境。如果你还没有安装docker,请参考官网进行安装,这里不作详细介绍。

如果你是个人研究使用,建议你直接下载安装Docker Desktop版本。

docke运行环境准备好以后,你可以使用如下的命令查询可选择的MongoDB镜像。

$ docker search mongodb
NAME                                    DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
mongo                                   MongoDB document databases provide high avai…   8848      [OK]       
mongo-express                           Web-based MongoDB admin interface, written w…   1180      [OK]       
bitnami/mongodb                         Bitnami MongoDB Docker Image                    177                  [OK]
percona/percona-server-mongodb          Percona Server for MongoDB docker images        36                   
rapidfort/mongodb                       RapidFort optimized, hardened image for Mong…   13                   
circleci/mongo                          CircleCI images for MongoDB                     11                   [OK]
bitnami/mongodb-sharded                                                                 7                    
bitnami/mongodb-exporter                                                                6                    
edgexfoundry/docker-edgex-mongo         ARCHIVED! MongoDB container for older versio…   5                    
rancher/mongodb-conf                                                                    2                    
percona/mongodb_exporter                A Prometheus exporter for MongoDB including …   2                    
ibmcom/mongodb-ppc64le                                                                  1                    
edgexfoundry/docker-edgex-mongo-seed    ARCHIVED!Initializer for MongoDB for early E…   1                    
edgexfoundry/docker-edgex-mongo-arm64   ARCHIVED! ARM64 MongoDB container for older …   1                    
ibmcom/mongodb                                                                          1                    
jhipster/jhipster-sample-app-mongodb    This is a sample application created with JH…   1                    [OK]
kope/mongodb                                                                            0                    
ibmcom/mongodb-exporter-ppc64le                                                         0                    
ibmcom/mongodb-s390x                                                                    0                    
ibmcom/mongodb-amd64                                                                    0                    
rapidfort/mongodb-perfomance-test                                                       0                    
radarbase/kafka-connect-mongodb-sink    Kafka MongoDB sink connector                    0                    
rancher/mongodb-config                                                                  0                    
radarbase/radar-hotstorage              Upon the first start, this dockerised MongoD…   0                    
drud/mongodb                            Mongodb                                         0                    [OK]

我一般选择是STARS比较高的镜像进行安装。你需要先通过docker pull命令将Docker镜像下载的本地。

$ docker pull mongo
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/mongo
d7bfe07ed847: Pull complete 
97ef66a8492a: Pull complete 
20cec14c8f9e: Pull complete 
38c3018eb09a: Pull complete 
ccc9e1c2556b: Pull complete 
593c62d03532: Pull complete 
1a103a446c3f: Pull complete 
be887b845d3f: Pull complete 
e5543880b183: Pull complete 
Digest: sha256:37e84d3dd30cdfb5472ec42b8a6b4dc6ca7cacd91ebcfa0410a54528bbc5fa6d
Status: Downloaded newer image for mongo:latest
docker.io/library/mongo:latest

你可以使用docker images命令查看本地已经下载好的所有Docker镜像。

 $ docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
mongo        latest    c8b57c4bf7e3   4 days ago     701MB
nginx        latest    fa5269854a5e   8 weeks ago    142MB
ubuntu       latest    ff0fea8310f3   3 months ago   72.8MB

如果你使用的是Docker Desktop,在Dashboard的Images栏也可以看到已经下载的所有镜像。
Docker Desktop Images
然后你就可以使用docker命令启动MongoDB服务了。

$ docker run --name mongodb -d -p 27017:27017 mongo
4a4df84c4bb959609a5754e0b8a94bcd7c272e42ad819af2dee12b72511e2dc9

上述命令中:

--name 参数指定了运行容器的名字-d 参数表示在后台运行-p 27017:27017 指定了本机端口及monbod服务的端口最后的mongo就是镜像的名字

如果你想要进入到窗器命令行进一步操作,可以使用如下的命令:

docker exec -it 4a4df84c4bb959609a5754e0b8a94bcd7c272e42ad819af2dee12b72511e2dc9 /bin/sh

docker exec -it mongodb /bin/sh

如果想要停止运行MongoDB,只需执行如下命令即可。

docker stop mongodb

如果你不知道当前有哪些容器在运行,可以使用docker ps命令。

$ docker ps 
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                      NAMES
4a4df84c4bb9   mongo     "docker-entrypoint.s…"   25 minutes ago   Up 25 minutes   0.0.0.0:27017->27017/tcp   mongodb

如果想要查看已停止运行的窗口,需要增-a参数。

$ docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE           COMMAND                  CREATED          STATUS                      PORTS                  NAMES
4a4df84c4bb9   mongo           "docker-entrypoint.s…"   27 minutes ago   Exited (0) 46 seconds ago                          mongodb
6509ea364e65   nginx           "/docker-entrypoint.…"   6 weeks ago      Exited (255) 5 weeks ago    0.0.0.0:8888->80/tcp   nginx
81d2af2b4084   ubuntu:latest   "bash"                   2 months ago     Exited (0) 2 weeks ago                             ubuntu

如果想要再次启动已停止的mongodb Docker容器,只需运行dokcer start命令即可。

 docker start mongodb
连接数据库连接串

在介绍连接工具以前,先给大家介绍一下MongoDB的数据库连接串的格式,一般如下:

mongodb://用户名:密码@主机名:端口/数据库名?连接参数

例如,

mongodb://localhost:27017/test?readPreference=primary&ssl=false
连接工具

连接MongoDB的工具比较多,下面列几种我知道的。

MongoDB VS Code插件

如果你使用的是VS Code IDE工具,你可以安装IDE的插件后进行连接。
MongoDB VS Code 插件

命令行工具 MongoDB Shell

MongoDB的命令行工具也有好几种,你可以到官网下载自己喜欢的工具。下面我就以mongosh为例介绍如何使用。

mongodb-compass-download.png
和MonboDB的安装方法一样,也可以使用brew intall mongosh命令进行安装。如果你想要使用最新版本的mongosh,你可以直接下载压缩包后解压使用,
mongosh下载

你可以使用wget命令通过命令行下载,或者使用浏览器的下载管理器进行下载。

download 20220618 $ wget https://downloads.mongodb.com/compass/mongosh-1.5.0-darwin-x64.zip
--2022-06-18 17:40:44--  https://downloads.mongodb.com/compass/mongosh-1.5.0-darwin-x64.zip
Resolving downloads.mongodb.com... 2600:9000:2200:8200:a:7588:fa00:93a1, 2600:9000:2200:d400:a:7588:fa00:93a1, 2600:9000:2200:1000:a:7588:fa00:93a1, ...
Connecting to downloads.mongodb.com|2600:9000:2200:8200:a:7588:fa00:93a1|:443... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 53504066 (51M) [application/octet-stream]
Saving to: 'mongosh-1.5.0-darwin-x64.zip'

mongosh-1.5.0-darwin-x64.zip              100%[===================================================================================>]  51.03M  14.2MB/s    in 4.9s    

2022-06-18 17:40:50 (10.4 MB/s) - 'mongosh-1.5.0-darwin-x64.zip' saved [53504066/53504066]

download 20220618 $ ls
mongosh-1.5.0-darwin-x64.zip

zip的压缩包,你可以使用unzip进行解压。

$ unzip mongosh-1.5.0-darwin-x64.zip 
Archive:  mongosh-1.5.0-darwin-x64.zip
   creating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/THIRD_PARTY_NOTICES  
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/._THIRD_PARTY_NOTICES  
   creating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/bin/
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/bin/mongosh_crypt_v1.dylib  
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/bin/mongosh  
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/LICENSE-crypt-library  
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/._LICENSE-crypt-library  
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/LICENSE-mongosh  
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/._LICENSE-mongosh  
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/README  
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/._README  
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/mongosh.1.gz  
  inflating: mongosh-1.5.0-darwin-x64/._mongosh.1.gz 

进入到解压目录,使用ls命令查看目录下的内容。

$ cd mongosh-1.5.0-darwin-x64 
mongosh-1.5.0-darwin-x64 20220618 $ ls
LICENSE-crypt-library    LICENSE-mongosh        README            THIRD_PARTY_NOTICES    bin            mongosh.1.gz
mongosh-1.5.0-darwin-x64 20220618 $ ls bin
mongosh            mongosh_crypt_v1.dylib

在bin目录下,可以看到mongosh命令。

安装好以后,可以使用help命令查看帮助。或参考官方文档

$ bin/mongosh --help

  $ mongosh [options] [db address] [file names (ending in .js or .mongodb)]

  Options:

    -h, --help                                 Show this usage information
    -f, --file [arg]                           Load the specified mongosh script
        --host [arg]                           Server to connect to
        --port [arg]                           Port to connect to
        --version                              Show version information
        --verbose                              Increase the verbosity of the output of the shell
        --quiet                                Silence output from the shell during the connection process
        --shell                                Run the shell after executing files
        --nodb                                 Don't connect to mongod on startup - no 'db address' [arg] expected
        --norc                                 Will not run the '.mongoshrc.js' file on start up
        --eval [arg]                           Evaluate javascript
        --retryWrites                          Automatically retry write operations upon transient network errors (Default: true)

  Authentication Options:

    -u, --username [arg]                       Username for authentication
    -p, --password [arg]                       Password for authentication
        --authenticationDatabase [arg]         User source (defaults to dbname)
        --authenticationMechanism [arg]        Authentication mechanism
        --awsIamSessionToken [arg]             AWS IAM Temporary Session Token ID
        --gssapiServiceName [arg]              Service name to use when authenticating using GSSAPI/Kerberos
        --sspiHostnameCanonicalization [arg]   Specify the SSPI hostname canonicalization (none or forward, available on Windows)
        --sspiRealmOverride [arg]              Specify the SSPI server realm (available on Windows)

  TLS Options:

        --tls                                  Use TLS for all connections
        --tlsCertificateKeyFile [arg]          PEM certificate/key file for TLS
        --tlsCertificateKeyFilePassword [arg]  Password for key in PEM file for TLS
        --tlsCAFile [arg]                      Certificate Authority file for TLS
        --tlsAllowInvalidHostnames             Allow connections to servers with non-matching hostnames
        --tlsAllowInvalidCertificates          Allow connections to servers with invalid certificates
        --tlsCertificateSelector [arg]         TLS Certificate in system store (Windows and macOS only)
        --tlsCRLFile [arg]                     Specifies the .pem file that contains the Certificate Revocation List
        --tlsDisabledProtocols [arg]           Comma separated list of TLS protocols to disable [TLS1_0,TLS1_1,TLS1_2]
        --tlsUseSystemCA                       Load the operating system trusted certificate list

  API version options:

        --apiVersion [arg]                     Specifies the API version to connect with
        --apiStrict                            Use strict API version mode
        --apiDeprecationErrors                 Fail deprecated commands for the specified API version

  FLE Options:

        --awsAccessKeyId [arg]                 AWS Access Key for FLE Amazon KMS
        --awsSecretAccessKey [arg]             AWS Secret Key for FLE Amazon KMS
        --awsSessionToken [arg]                Optional AWS Session Token ID
        --keyVaultNamespace [arg]              database.collection to store encrypted FLE parameters
        --kmsURL [arg]                         Test parameter to override the URL of the KMS endpoint

  DB Address Examples:

        foo                                    Foo database on local machine
        192.168.0.5/foo                        Foo database on 192.168.0.5 machine
        192.168.0.5:9999/foo                   Foo database on 192.168.0.5 machine on port 9999
        mongodb://192.168.0.5:9999/foo         Connection string URI can also be used

  File Names:

        A list of files to run. Files must end in .js and will exit after unless --shell is specified.

  Examples:

        Start mongosh using 'ships' database on specified connection string:
        $ mongosh mongodb://192.168.0.5:9999/ships

  For more information on usage: https://docs.mongodb.com/mongodb-shell.

使用mongosh + 数据库连接串的命令格式就可以连接MongoDB数据库。

 $ bin/mongosh mongodb://localhost:27017/test?readPreference=primary&ssl=false
[1] 95538
zsh: no matches found: mongodb://localhost:27017/test?readPreference=primary                                                                                          
[1]  + exit 1     bin/mongosh mongodb://localhost:27017/test?readPreference=primary
mongosh-1.5.0-darwin-x64 20220618 $ bin/mongosh mongodb://localhost:27017/?readPreference=primary&ssl=false 
[1] 96068
zsh: no matches found: mongodb://localhost:27017/?readPreference=primary                                                                                              
[1]  + exit 1     bin/mongosh mongodb://localhost:27017/?readPreference=primary
mongosh-1.5.0-darwin-x64 20220618 $ bin/mongosh 'mongodb://localhost:27017/test?readPreference=primary&ssl=false'
Current Mongosh Log ID:    62ad9f8dcf4bc59ca9c419d4
Connecting to:        mongodb://localhost:27017/test?readPreference=primary&ssl=false&directConnection=true&serverSelectionTimeoutMS=2000&appName=mongosh+1.5.0
Using MongoDB:        5.0.9
Using Mongosh:        1.5.0

For mongosh info see: https://docs.mongodb.com/mongodb-shell/

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   The server generated these startup warnings when booting
   2022-06-18T09:17:35.706+00:00: Using the XFS filesystem is strongly recommended with the WiredTiger storage engine. See http://dochub.mongodb.org/core/prodnotes-filesystem
   2022-06-18T09:17:36.761+00:00: Access control is not enabled for the database. Read and write access to data and configuration is unrestricted
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   Enable MongoDB's free cloud-based monitoring service, which will then receive and display
   metrics about your deployment (disk utilization, CPU, operation statistics, etc).
   
   The monitoring data will be available on a MongoDB website with a unique URL accessible to you
   and anyone you share the URL with. MongoDB may use this information to make product
   improvements and to suggest MongoDB products and deployment options to you.
   
   To enable free monitoring, run the following command: db.enableFreeMonitoring()
   To permanently disable this reminder, run the following command: db.disableFreeMonitoring()
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Warning: Found ~/.mongorc.js, but not ~/.mongoshrc.js. ~/.mongorc.js will not be loaded.
  You may want to copy or rename ~/.mongorc.js to ~/.mongoshrc.js.
test> 

然后你可以使用MongoDB的命令操作MongoDB数据库了。

test> db.test.insertOne({name:'zhangshan'})
{
  acknowledged: true,
  insertedId: ObjectId("62ada01d12bb4d27b24d3a6c")
}
test> db.test.findOne()
{ _id: ObjectId("62ada01d12bb4d27b24d3a6c"), name: 'zhangshan' }
test> 
MongoDB Compass

首先需要去官网下载安装包。
mongodb-compass-download.png
如果你使用的MacOS,点击执行下载的安装包后,会弹出如下的界面。你需要将MongoDB Compass的图标拖到或侧的文件夹下。
mongodb-compass-install.png
安装好以后,执行已安装的MongoDB Compass 应用,会显示如下的界面。
mongodb-compass-main-ui.png
如果是第一次安装,你可能会看到使用提示窗,如果你不想看,直接关掉即可。在主界面,打开Advanced Connection Options你可以设置更详细的参数。
mongodb-compass-connect.png
填写好连接参数后,点击Connect按钮,即可以连接到MongoDB数据库。
mongodb-compass-connected.png
你可以打开要操作的Collection,并通过Insert Document操作插入新的文档。
mongodb-compass-insert.png
在打开的新对话框中,填写要插入的内容。
mongodb-compass-insert-doc.png
点击Insert按钮插入文档后,可以看到当前Collection的数据情况。
mongodb-compass-inserted.png
当然,通过Compass你也可以进行其它的一些操作。

MongoDB Tools

首先需要去官网获取并下载压缩包。
mongodb-tools-download.png
然后解压,并查看解压目录如下:

unzip mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3.zip 
Archive:  mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3.zip
   creating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/LICENSE.md  
   creating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/bin/
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/bin/mongodump  
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/bin/bsondump  
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/bin/mongotop  
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/bin/mongoexport  
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/bin/mongoimport  
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/bin/mongostat  
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/bin/mongorestore  
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/bin/mongofiles  
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/THIRD-PARTY-NOTICES  
  inflating: mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3/README.md  
download 20220618 $ cd mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3 
mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3 20220618 $ ls
LICENSE.md        README.md        THIRD-PARTY-NOTICES    bin
mongodb-database-tools-macos-x86_64-100.5.3 20220618 $ ls bin
bsondump    mongodump    mongoexport    mongofiles    mongoimport    mongorestore    mongostat    mongotop

bin目录下,可以看到如下的一些命令行工具。
mongodb-tools-list.png
其中,

mongodump 用于以二进制的方式备份并导出MongoDB数据库mongorestore 用于将mongodump导出的数据恢复到MongoDB数据库中bsondump 用于将二进制的导出数据转化为JSON格式mongoexport 用于导出JSON或CSV格式的数据mongoimport 用于导入JSON或CSV格式的数据mongostat 用于显示MongoDB服务实例运行情况的统计信息mongotop 用于显示最耗时的数据读写操作mongofiles 用于操作MongoDB中以GridFS形式存储文件对象通过程序代码连接MongoDB

如果你是一名程序员,在你开发的应用中使用了MongoDB存取数据,那么你免不了通过MongoDB数据库驱动来连接数据库。

MongoDB的客户端驱动支持大部分当前常用的开发语言:
MongoDB Drivers
如果你想要了解更多的客户端驱动,可以访问以下的链接:
https://www.mongodb.com/docs/drivers/

更多的时候,我们可能不会直接使用官方提供客户端连接并操作数据,而是使用第三方封装好的开发框架进行访问,如,你可能习惯使用Spring技术栈,你可以使用spring-data-mongodb。

其它的连接工具

除了以上介绍的MongoDB客户端连接工具外,还有很多工具供你选择使用,如,

针对Atlas的CLI针对BI的Connector等等

据说第三方的Studio 3T也很好用,不过它是个商业版。

参考资料MongoDB官方文档客户端连接驱动https://formulae.brew.sh/Docker官网Mongo Tools使用说明
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