MongoDB 簡介

MongoDB 是一個開源的 NoSQL 數據庫，采用文檔存儲模型（BSON 格式，類似 JSON），支持高靈活性、水平擴展和高性能的數據操作。與傳統關系型數據庫（如 MySQL）不同，MongoDB 無需預定義表結構，適合處理半結構化或非結構化數據。

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MongoDB 核心特性

文檔模型
數據以文檔形式存儲，每個文檔包含鍵值對，嵌套結構支持復雜數據類型。示例文檔：

{"_id": ObjectId("507f191e810c19729de860ea"),"name": "Alice","age": 30,"address": {"city": "New York","zip": "10001"}
}

高性能
支持索引、聚合管道和內存映射文件，讀寫速度快。

// 創建索引
db.users.createIndex({ name: 1 });

水平擴展（分片）
通過分片（Sharding）將數據分布到多個服務器，支持海量數據存儲。

高可用性
副本集（Replica Set）提供自動故障轉移和數據冗余。

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基礎操作

插入數據

db.users.insertOne({name: "Bob",age: 25,hobbies: ["reading", "hiking"]
});

查詢數據

// 查找所有年齡大于 20 的用戶
db.users.find({ age: { $gt: 20 } });// 使用聚合管道分組統計
db.users.aggregate([{ $group: { _id: "$city", count: { $sum: 1 } } }
]);

更新數據

db.users.updateOne({ name: "Bob" },{ $set: { age: 26 } }
);

刪除數據

db.users.deleteOne({ name: "Alice" });

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適用場景

1. 實時分析：快速處理日志、傳感器數據等時序數據。
2. 內容管理：靈活存儲文章、評論等嵌套內容。
3. 物聯網（IoT）：高效存儲設備生成的異構數據。
4. 移動應用：支持離線同步和靈活的數據模型變更。

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不適用場景

1. 復雜事務：需跨文檔強一致性時（盡管 MongoDB 4.0+ 支持多文檔事務，但性能受限）。
2. 高度結構化數據：固定表結構且關系復雜的場景（如財務系統）。

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安裝與工具

1. 官方下載：從 MongoDB官網 獲取社區版。
2. 命令行工具：mongosh（MongoDB Shell）。
3. GUI工具：MongoDB Compass、Robo 3T。

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性能優化建議

1. 合理設計索引，避免全表掃描。
2. 使用投影（Projection）限制返回字段。
3. 分片鍵選擇需均勻分布數據。
4. 監控慢查詢日志（db.setProfilingLevel(2)）。

// 查看慢查詢
db.system.profile.find().sort({ millis: -1 }).limit(10);