MongoDB 簡介

Understanding Databases, Collections & Documents

MongoDB Server > Databases > Collections > Documents

在 MongoDB 的伺服器中，每個使用者可以建立多個 Database，每個 Database 裡可以有多個 Collection，
每個 Collection 裡可以有多個 Document。

Collection 好比 RDBMS 的 Table
Document 好比 RDBMS 的 Record

Creating Databases & Collections

mongosh 指令複習

$ show dbs
$ use DB_NAME
$ db.COLLECTION_NAME.insertOne({ YOUR_DOCUMENT })

Understanding JSON Data

以下範例相當於一個 JSON 檔內儲存兩筆 MongoDB Document，亦即一對花括號僅容納一筆 Document。
由 line 5 ~ 7 可知，Document 可以儲存多種資料型別。

JSON Data 範例
[
  {
    "departureAirport": "MUC",
    "arrivalAirport": "SFO",
    "aircraft": "Airbus A380",
    "distance": 12000,
    "intercontinental": true
  },
  {
    "departureAirport": "LHR",
    "arrivalAirport": "TXL",
    "aircraft": "Airbus A320",
    "distance": 950,
    "intercontinental": false
  }
]

Comparing JSON & BSON

在 MongoDB 的 Collection 當中成功插入 Document 後，該筆 Document 會自動附帶結構如下的鍵值對。
其中 ObjectId 是 BSON 格式獨特的資料型別。

"_id": ObjectId("4j5i0gja;k...")

雖然 MongoDB 會自動產生 Document ID，但開發者仍可手動輸入 ID，但該鍵值對的鍵名稱必須是「_id」，其值則可以是。

手動輸入 Document ID
db.collection_name.insertOne({insert:"manual", _id: "RX-78-2"})
db.collection_name.insertOne({_id: 3.141, sign: "pi"})

在 RDBMS 資料庫中，同一 Table 的 Record 必須擁有相同的資料結構（Schema）
在 MongoDB，同一 Collection 的 Document 可以擁有不同的資料結構。

Schemaless
[
  {
    _id: ObjectId("646f0fd133e3ab77e3a6f3da"),
    departureAirport: 'MUC',
    arrivalAirport: 'SFO',
    aircraft: 'Airbus A380',
    distance: 12000,
    intercontinental: true
  },
  {
    _id: ObjectId("646f13c633e3ab77e3a6f3db"),
    name: 'try',
    schema: 'free',
    value: 123,
    validate: false
  }
]

Create, Read, Update, Delete (CRUD) & MongoDB

Create

insertOne(data, options)
insertMany(data, options)

Read

find(filter, options)
findOne(filter, options)

update

updateOne(filter, data, options)
updateMany(filter, data, options)
replaceOne(filter, data, options)

update

deleteOne(filter, options)
deleteMany(filter, options)

Finding, Inserting, Deleting & Updating Elements

updateOne(filter, data, options)
更新符合 filter 的 Document，在 Document 中新增或更改 data 中的鍵值對。

db.collection_name.updateOne({key1: value1}, {$set: {key2: value2}})

updateMany(filter, data, options)
更新符合 filter 的 Document，在 Document 中新增或更改 data 中的鍵值對。
當 filter 指定為 {} 時，表示以 Collection 內的所有 Document 為更新對象。

db.collection_name.updateMany({}, {$set: {key1: value1}})

deleteOne(filter, options)
刪除符合 filter 的單筆 Document

db.collection_name.deleteOne({key1: value1})

deleteMany(filter, options)
刪除符合 filter 的所有 Document
當 filter 指定為 {} 時，表示刪除 Collection 內的所有 Document

db.collection_name.deleteMany({key1: value1})

Understanding "insertMany()"

insertMany(data, options)
在 Collection 中插入 data。在 mongosh 當中操作時，
可直接以 [{data1}, {data2}, ...] 的格式貼上，但必須在貼上後才輸入閉括號。

db.collection_name.insertMany([{key1: value1}, {key2: value2}, ...])

Diving Deeper Into Finding Data

find(filter, options) 從 Collection 中找出符合 filter 的 Document。可不傳入 fliter，如此可找出 Collection 中的所有 Document。可搭配運算子（$gt, ）縮小查詢範圍。

db.collection_name.find()
db.collection_name.find({key1: value1})
db.flights.find({key1: {$gt: value}})

提示

前往官方文件檢視其他運算子： Query and Projection Operators

findOne(filter, options) 從 Collection 中找出符合 filter 的第一筆 Document。

db.collection_name.findOne({key1: {$lte: value}})

"update" vs "updateMany()"

update(filter, data, options)
本函式於 2023/5/25 時已棄用。欲覆蓋既有 data，可使用 replaceOne。
本函式不需搭配 $set 運算子，且傳入函式的 data 會取代原始 data。
updateOne(filter, data, options)
本函式需搭配 $set 運算子，傳入函式的 data 不會取代原始 data。
updateMany(filter, data, options)
本函式需搭配 $set 運算子，傳入函式的 data 不會取代原始 data。

Understanding "find()" & the Cursor Object

備註

Access Data From a Cursor

find() 並非回傳所有 Document，而是回傳一個 Cursor Object，
倘若 find() 找到超過 20 筆資料，第 21 筆起不會直接顯示於終端機。

find().toArray()
可將 Cursor Object 轉換為陣列，如此即使資料超過 20 筆也會全部顯示。
find().froEach()
不同的語言有不同的語法，詳見官方文件
將匿名函式傳入 forEach()，可迭代處理 Cursor Object。

db.collection_name.find()
    .forEach((value) => {printjson(value._id)})

Understanding Projection

假設有一筆 Document 如下。使用 find() 讀取這筆 Document 時，
若未輸入任何選項將回傳五個鍵值對（不含 _id）。
反之，查詢時加入選項可即可取得指定的鍵值對，此概念稱為 Projection。

  {
    "fieldName1": "value1",
    "fieldName2": "value2",
    "fieldName3": "value3",
    "fieldName4": "value4",
    "fieldName5": "value5"
  }

以下為 Projection 範例，第一個指令會取回 key1 的鍵值對及 _id；
第二個指令僅取回 key1 的鍵值對。可知查詢條件中的值 1 表 true，0 表 false。

$ db.collection_name.find({}, {key1: 1})
$ db.collection_name.find({}, {key1: 1, _id: 0})

Embedded Documents & Arrays - The Theory

Embedded Documents
以巢狀結構儲存資料，最高可達 100 層，容量上限為每筆 Document 16 MB。
Arrays Document 可藉由 Array 儲存列表，也可在巢狀結構中嵌入 Array。

Working with Arrays

Document 的鍵值對中，值可以是 Array，而 Array 當中可以儲存各種型別的資料。
以下範例中，Array 儲存了四個元素，分別為字串、整數、布林值、Document

$ db.collection_name.updateOne({key1: value1}, 
    {$set: {key2: ["string", 1, true, {}]}})

Accessing Structured Data

// 從 Collection 當中找出一筆符合條件的資料，且僅回傳 key2 的值。
$ db.collection_name.findOne({key1: value1}).key2

// 適用於目標為 Array 時。從 Collection 當中找出一筆符合條件的資料，  
且僅回傳 key2 的值的索引值為 1 的元素。
$ db.collection_name.findOne({key1: value1}).key2[1]

// 輸入查詢條件時，冒號前的部分用 " 夾住，表示以嵌入式結構為條件查詢。
$ db.collection_name.find({"key.embeddedKey": "value"})

Time to Practice - The Basics & CRUD Operations

練習題格式
{
    "firstName": "Max",
    "lastName": "Schwarzmueller",
    "age": 29,
    "history": [
        {"disease": "cold", "treatment": "..."},
        { ... }
    ]
}

Insert 3 patient records with at least 1 history entry per patient
Update patient data of 1 patient with new age, name and history entry
Find all patients who are older than 30 (or a value of your choice)
Delete all patients who got a cold as a disease

2023/5/25 練習記錄

先建立新資料庫

$ use patients

編寫 JSON 資料

[
  {   
     "firstName": "Max",
     "lastName": "Schwarzmueller",
     "age": 29,
     "history": [
        {"disease": "cold", "treatment": "treatment2"},
        {"disease": "COVID-19", "treatment": "treatment1" }
      ]
  }, 
  {   
     "firstName": "小明",
     "lastName": "王",
     "age": 39,
     "history": [
        {"disease": "cold", "treatment": "treatment2"},
        {"disease": "COVID-19", "treatment": "treatment1" },
        {"disease": "COVID-32", "treatment": "treatment1" }
      ]
  },
  {   
    "firstName": "怡君",
    "lastName": "王",
    "age": 33,
    "history": [
       {"disease": "COVID-19", "treatment": "treatment1" },
       {"disease": "COVID-32", "treatment": "treatment2" }
     ]
 }
]

練習插入三筆記錄

練習用 insertOne 插入
db.patients.insertOne({
...      "firstName": "Max",
...      "lastName": "Schwarzmueller",
...      "age": 29,
...      "history": [
...         {"disease": "cold", "treatment": "treatment2"},
...         {"disease": "COVID-19", "treatment": "treatment1" }
...       ]
...   })

練習用 insertMany 插入
db.patients.insertMany([
...   {
...      "firstName": "小明",
...      "lastName": "王",
...      "age": 39,
...      "history": [
...         {"disease": "cold", "treatment": "treatment2"},
...         {"disease": "COVID-19", "treatment": "treatment1" },
...         {"disease": "COVID-32", "treatment": "treatment1" }
...       ]
...   },
...   {
...     "firstName": "怡君",
...     "lastName": "王",
...     "age": 33,
...     "history": [
...        {"disease": "COVID-19", "treatment": "treatment1" },
...        {"disease": "COVID-32", "treatment": "treatment2" }
...      ]
...  }
... ])

練習更新一筆記錄

練習用 replaceOne 更新
db.patients.replaceOne({ _id: ObjectId("646f6fda33e3ab77e3a6f3f8") }, { "firstName": "宜君", "lastName": "王", "age": 18, "history": [ { "disease": "COVID-19", "treatment": "treatment1" }, { "disease": "COVID-32", "treatment": "tre
patients> db.patients.replaceOne({_id: ObjectId("646f6fda33e3ab77e3a6f3f8")},  {
...   "firstName": "宜君",
...   "lastName": "王",
...   "age": 18,
...   "history": [
...      {"disease": "COVID-19", "treatment": "treatment1" },
...      {"disease": "COVID-32", "treatment": "treatment456" }
...    ]
... })

練習用 updateOne 更新
db.patients.updateOne({firstName: "小明"}, {$set: {age: 31}})

練習用運算子查詢記錄

db.patients.find({age: {$gt: 28}})

練習刪除記錄
提示
輸入 CRUD 指令時，若 filter 的目標鍵儲存值為 Array，仍可視為嵌入式結構，
用 " 夾住陣列內 document 的屬性。MongoDB 會將陣列內元素取出迭代處理。

db.patient.deleteMany({"history.disease": "cold"})

Understanding Databases, Collections & Documents​

Creating Databases & Collections​

Understanding JSON Data​

Comparing JSON & BSON​

Create, Read, Update, Delete (CRUD) & MongoDB​

Create​

Read​

update​

update​

Finding, Inserting, Deleting & Updating Elements​

Understanding "insertMany()"​

Diving Deeper Into Finding Data​

"update" vs "updateMany()"​

Understanding "find()" & the Cursor Object​

Understanding Projection​

Embedded Documents & Arrays - The Theory​

Working with Arrays​

Accessing Structured Data​

Time to Practice - The Basics & CRUD Operations​

2023/5/25 練習記錄​

Understanding Databases, Collections & Documents

Creating Databases & Collections

Understanding JSON Data

Comparing JSON & BSON

Create, Read, Update, Delete (CRUD) & MongoDB

Create

Read

update

update

Finding, Inserting, Deleting & Updating Elements

Understanding "insertMany()"

Diving Deeper Into Finding Data

"update" vs "updateMany()"

Understanding "find()" & the Cursor Object

Understanding Projection

Embedded Documents & Arrays - The Theory

Working with Arrays

Accessing Structured Data

Time to Practice - The Basics & CRUD Operations

2023/5/25 練習記錄