mongodb

MongoDB database management

Overview

Skills such as MongoDB operations, index optimization, sharded clusters, etc.

Connection management

# 本地连接
mongosh
mongosh --port 27017

# 远程连接
mongosh "mongodb://hostname:27017"
mongosh "mongodb://user:password@hostname:27017/database"

# 副本集连接
mongosh "mongodb://host1:27017,host2:27017,host3:27017/database?replicaSet=rs0"

Run scripts

mongosh script.js mongosh --eval "db.collection.find()"

## 基础操作

### 数据库操作
```javascript
// 显示数据库
show dbs

// 切换/创建数据库
use mydb

// 删除数据库
db.dropDatabase()

// 数据库统计
db.stats()

Collection operations

// 显示集合
show collections

// 创建集合
db.createCollection("users")

// 删除集合
db.users.drop()

// 集合统计
db.users.stats()

CRUD operations

// 插入
db.users.insertOne({ name: "John", age: 30 })
db.users.insertMany([{ name: "Jane" }, { name: "Bob" }])

// 查询
db.users.find()
db.users.find({ age: { $gt: 25 } })
db.users.findOne({ name: "John" })
db.users.find().limit(10).skip(20).sort({ age: -1 })

// 更新
db.users.updateOne({ name: "John" }, { $set: { age: 31 } })
db.users.updateMany({ age: { $lt: 18 } }, { $set: { status: "minor" } })
db.users.replaceOne({ name: "John" }, { name: "John", age: 32 })

// 删除
db.users.deleteOne({ name: "John" })
db.users.deleteMany({ status: "inactive" })

Index management

// 查看索引
db.users.getIndexes()

// 创建索引
db.users.createIndex({ email: 1 })                    // 升序
db.users.createIndex({ name: 1, age: -1 })            // 复合索引
db.users.createIndex({ email: 1 }, { unique: true })  // 唯一索引
db.users.createIndex({ location: "2dsphere" })        // 地理索引
db.users.createIndex({ content: "text" })             // 文本索引

// 后台创建（不阻塞）
db.users.createIndex({ field: 1 }, { background: true })

// 删除索引
db.users.dropIndex("email_1")
db.users.dropIndexes()                                // 删除所有

// 索引使用分析
db.users.find({ email: "test@example.com" }).explain("executionStats")

Aggregation operations

// 基础聚合
db.orders.aggregate([
    { $match: { status: "completed" } },
    { $group: { _id: "$customer", total: { $sum: "$amount" } } },
    { $sort: { total: -1 } },
    { $limit: 10 }
])

// 常用聚合操作符
// $match - 过滤
// $group - 分组
// $sort - 排序
// $limit - 限制
// $skip - 跳过
// $project - 投影
// $unwind - 展开数组
// $lookup - 关联查询

// 关联查询
db.orders.aggregate([
    {
        $lookup: {
            from: "users",
            localField: "userId",
            foreignField: "_id",
            as: "user"
        }
    }
])

Backup and restore

# 备份数据库
mongodump --db mydb --out /backup/
mongodump --uri="mongodb://user:pass@host:27017/mydb" --out /backup/

# 备份集合
mongodump --db mydb --collection users --out /backup/

# 压缩备份
mongodump --db mydb --gzip --archive=/backup/mydb.gz

# 恢复
mongorestore --db mydb /backup/mydb/
mongorestore --uri="mongodb://user:pass@host:27017" /backup/

# 恢复压缩备份
mongorestore --gzip --archive=/backup/mydb.gz

# 导出 JSON
mongoexport --db mydb --collection users --out users.json

# 导入 JSON
mongoimport --db mydb --collection users --file users.json

Replica set management

// 查看副本集状态
rs.status()
rs.conf()

// 初始化副本集
rs.initiate({
    _id: "rs0",
    members: [
        { _id: 0, host: "mongo1:27017" },
        { _id: 1, host: "mongo2:27017" },
        { _id: 2, host: "mongo3:27017" }
    ]
})

// 添加成员
rs.add("mongo4:27017")
rs.addArb("arbiter:27017")          // 添加仲裁节点

// 移除成员
rs.remove("mongo4:27017")

// 强制主节点切换
rs.stepDown()

Performance monitoring

// 服务器状态
db.serverStatus()

// 当前操作
db.currentOp()
db.currentOp({ "active": true, "secs_running": { "$gt": 5 } })

// 终止操作
db.killOp(opid)

// 慢查询日志
db.setProfilingLevel(1, { slowms: 100 })
db.system.profile.find().sort({ ts: -1 }).limit(10)

// 集合扫描统计
db.users.stats()

// 连接数
db.serverStatus().connections

Common scenarios

Scenario 1: Query optimization

// 分析查询
db.users.find({ email: "test@example.com" }).explain("executionStats")

// 检查是否使用索引
// "stage": "IXSCAN" 表示使用索引
// "stage": "COLLSCAN" 表示全表扫描

// 强制使用索引
db.users.find({ name: "John" }).hint({ name: 1 })

Scenario 2: Data migration

// 复制集合
db.source.aggregate([{ $out: "target" }])

// 跨数据库复制
db.source.find().forEach(function(doc) {
    db.getSiblingDB("otherdb").target.insert(doc)
})

Scenario 3: Batch updates

// 批量更新
db.users.updateMany(
    { status: "pending" },
    { $set: { status: "active", updatedAt: new Date() } }
)

// 使用 bulkWrite
db.users.bulkWrite([
    { updateOne: { filter: { _id: 1 }, update: { $set: { x: 1 } } } },
    { updateOne: { filter: { _id: 2 }, update: { $set: { x: 2 } } } },
    { deleteOne: { filter: { _id: 3 } } }
])

Troubleshooting

Issue	Troubleshooting method
Slow query	explain(), check index
Too many connections	db.serverStatus().connections
Insufficient memory	Check WiredTiger cache configuration
Replica set synchronization delay	rs.status(), check oplog
Disk space	db.stats(), compact operation