MongoDB 脚本编程

1. MongoDB 简介

MongoDB 是一种 NoSQL 数据库，它使用面向文档的数据模型，以键值对的形式存储数据。相比传统的关系型数据库，MongoDB 具有高性能、高扩展性、灵活的数据模型等特点，因此在大数据处理、分布式系统等领域得到了广泛应用。

2. MongoDB 脚本编程基础

MongoDB 脚本编程是指使用脚本语言（如 JavaScript）对 MongoDB 进行操作和管理。通过编写脚本，可以实现数据的增删改查、索引的创建和优化、数据聚合分析等功能。

MongoDB 提供了一个可交互式的 shell 界面，也支持使用脚本文件执行操作。下面介绍一些基本的脚本编程操作。

2.1. 连接到 MongoDB

使用脚本连接到 MongoDB 数据库的语法如下：

mongo [options] [dbname]

示例：

mongo               // 连接到默认的本地数据库
mongo mydb          // 连接到名为 mydb 的数据库
mongo --host 127.0.0.1 --port 27017 mydb   // 连接到指定的 IP 地址和端口的数据库

连接成功后，可以在 shell 中输入各种 MongoDB 命令进行操作。

2.2. 插入数据

使用 insert() 方法向集合中插入数据：

db.collection.insert({ key1: value1, key2: value2, ... });

示例：

db.students.insert({ name: "Alice", age: 20, gender: "female" });
db.students.insert({ name: "Bob", age: 22, gender: "male" });

2.3. 查询数据

使用 find() 方法查询数据：

db.collection.find({ query });

示例：

db.students.find({ gender: "female" });

该语句将返回所有性别为女性的学生记录。

2.4. 更新数据

使用 update() 方法更新数据：

db.collection.update({ query }, { update });

示例：

db.students.update({ name: "Alice" }, { $set: { age: 21 } });

该语句将把名为 Alice 的学生的年龄更新为 21 岁。

2.5. 删除数据

使用 remove() 方法删除数据：

db.collection.remove({ query });

示例：

db.students.remove({ name: "Bob" });

该语句将删除名为 Bob 的学生记录。

2.6. 数据聚合

MongoDB 支持丰富的数据聚合操作，使用聚合管道可以对数据进行复杂的统计和分析。下面是一个示例：

db.students.aggregate([
  {  $group: { _id: "$ gender", count: {  $sum: 1 } } }, {$ sort: { count: -1 } },
  { $limit: 5 }
]);

该语句将根据性别统计学生人数，并按照人数从多到少排序，最后只返回前五个结果。

3. MongoDB 脚本编程进阶

除了基本的增删改查操作，MongoDB 脚本编程还可以实现更复杂的功能，如创建索引、执行批量操作、编写脚本程序等。以下是一些进阶的主题。

3.1. 创建索引

使用 ensureIndex() 方法创建索引：

db.collection.ensureIndex({ keys });

示例：

db.students.ensureIndex({ name: 1 });

该语句将在名为 students 的集合上创建一个 name 字段的升序索引。

3.2. 执行批量操作

使用 Bulk Write API 执行批量操作，可以提高操作效率和性能。

var bulk = db.collection.initializeUnorderedBulkOp();
bulk.insert({ key1: value1, ... });
bulk.update({ query }, { update });
bulk.remove({ query });
bulk.execute();

示例：

var bulk = db.students.initializeUnorderedBulkOp();
bulk.insert({ name: "Cathy", age: 19, gender: "female" });
bulk.insert({ name: "David", age: 23, gender: "male" });
bulk.execute();

该示例向 students 集合中批量插入两条记录。

3.3. 编写脚本程序

可以将多个 MongoDB 命令组织在一个脚本文件中，并通过 shell 执行。

示例脚本文件 script.js 内容如下：

var students = db.students.find({}).sort({ name: 1 });
while (students.hasNext()) {
  var student = students.next();
  print(student.name + ", " + student.age);
}

在 shell 中执行：