# MongoDB 快速参考

*CRUD、查询、聚合、索引、Schema 设计*

> Source: MongoDB Documentation (mongodb.com/docs) · MIT

## 连接

### 连接字符串

```
mongosh "mongodb://localhost:27017"
mongosh "mongodb://user:pass@host:27017/mydb"
mongosh "mongodb+srv://user:pass@cluster.mongodb.net/mydb"
```

### 驱动连接（Node.js）

```
const { MongoClient } = require('mongodb');
const client = new MongoClient(uri);
await client.connect();
const db = client.db('mydb');
```

## 数据库与集合

### 数据库操作

```
show dbs
use mydb
db.dropDatabase()
```

### 集合操作

```
db.createCollection("users")
show collections
db.users.drop()
```

### 固定集合

```
db.createCollection("logs", {
  capped: true, size: 10485760, max: 5000
})
```

## CRUD 操作

### 插入

```
db.users.insertOne({ name: "Alice", age: 30 })
db.users.insertMany([
  { name: "Bob", age: 25 },
  { name: "Carol", age: 28 }
])
```

### 查询

```
db.users.findOne({ name: "Alice" })
db.users.find({ age: { $gte: 25 } })
db.users.find({}, { name: 1, _id: 0 })
db.users.find().sort({ age: -1 }).limit(10)
```

### 更新

```
db.users.updateOne(
  { name: "Alice" },
  { $set: { age: 31, city: "Boston" } }
)
db.users.updateMany(
  { active: false },
  { $set: { archived: true } }
)
```

### 删除

```
db.users.deleteOne({ name: "Alice" })
db.users.deleteMany({ active: false })
```

### 替换与 Upsert

```
db.users.replaceOne(
  { name: "Alice" },
  { name: "Alice", age: 32, city: "NYC" }
)
db.users.updateOne(
  { email: "a@ex.com" },
  { $set: { name: "Alice" } },
  { upsert: true }
)
```

## 查询运算符

### 比较

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `$eq / $ne` | 等于 / 不等于 |
| `$gt / $gte` | 大于 / 大于等于 |
| `$lt / $lte` | 小于 / 小于等于 |
| `$in / $nin` | 在数组中 / 不在数组中 |

### 逻辑

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `$and` | 所有条件都必须匹配 |
| `$or` | 至少一个条件匹配 |
| `$not` | 取反条件 |
| `$exists` | 字段是否存在（true/false） |
| `$regex` | 正则表达式匹配 |

### 更新运算符

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `$set` | 设置字段值 |
| `$unset` | 移除字段 |
| `$inc` | 数值递增 |
| `$push / $pull` | 添加 / 移除数组元素 |
| `$addToSet` | 不存在时添加到数组 |
| `$rename` | 重命名字段 |

## 聚合

### 管道阶段

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `$match` | 过滤文档（类似 WHERE） |
| `$group` | 分组并聚合 |
| `$project` | 重构文档（类似 SELECT） |
| `$sort` | 排序结果 |
| `$limit / $skip` | 分页 |
| `$lookup` | 与另一集合左外连接 |
| `$unwind` | 将数组拆解为多个文档 |

### 聚合示例

```
db.orders.aggregate([
  { $match: { status: "completed" } },
  { $group: {
      _id: "$customer_id",
      total: { $sum: "$amount" },
      count: { $sum: 1 }
  }},
  { $sort: { total: -1 } },
  { $limit: 10 }
])
```

## 索引

### 创建与删除

```
db.users.createIndex({ email: 1 }, { unique: true })
db.users.createIndex({ name: 1, age: -1 })
db.users.createIndex({ location: "2dsphere" })
db.users.dropIndex("email_1")
```

### 索引类型

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Single field` | 单字段索引（{ name: 1 }） |
| `Compound` | 多字段索引（{ a: 1, b: -1 }） |
| `Text` | 全文检索（{ field: 'text' }） |
| `2dsphere` | 地理空间查询 |
| `TTL` | 到期后自动删除文档 |

### 索引信息

```
db.users.getIndexes()
db.users.find({ name: "Alice" }).explain()
```

## Schema 设计

### 嵌入 vs 引用

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Embed` | 1:1 或 1:少，数据一起读取 |
| `Reference` | 1:多，数据独立访问 |
| `Embed` | 子文档很少超过 16 MB |
| `Reference` | 多对多关系 |

### Schema 验证

```
db.createCollection("users", {
  validator: { $jsonSchema: {
    bsonType: "object",
    required: ["name", "email"],
    properties: {
      name: { bsonType: "string" },
      email: { bsonType: "string" }
}}}})
```

## 副本集

### 副本集概念

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Primary` | 接收所有写入 |
| `Secondary` | 从主节点复制，可提供读服务 |
| `Arbiter` | 参与选举，不存储数据 |

### 副本集命令

```
rs.initiate()
rs.add("mongo2:27017")
rs.addArb("mongo3:27017")
rs.status()
rs.conf()
```

## 常见模式

### 事务

```
const session = client.startSession();
session.startTransaction();
await db.collection("accounts").updateOne(
  { _id: 1 }, { $inc: { bal: -100 } }, { session });
await db.collection("accounts").updateOne(
  { _id: 2 }, { $inc: { bal: 100 } }, { session });
await session.commitTransaction();
```

### 批量写入

```
db.users.bulkWrite([
  { insertOne: { document: { name: "Dan" } } },
  { updateOne: {
      filter: { name: "Alice" },
      update: { $set: { age: 31 } }
  }},
  { deleteOne: { filter: { name: "old" } } }
])
```

### 变更流

```
const stream = db.collection("orders")
  .watch([{ $match: { "fullDocument.status": "new" } }]);
stream.on("change", (change) => {
  console.log(change.fullDocument);
});
```

## mongosh 命令

### Shell 辅助命令

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `show dbs` | 列出数据库 |
| `show collections` | 列出当前库的集合 |
| `db.stats()` | 数据库统计信息 |
| `db.collection.stats()` | 集合统计信息 |
| `db.collection.countDocuments({})` | 文档计数 |
| `db.collection.distinct('field')` | 字段的唯一值 |

### 导出与导入

```
mongoexport --db=mydb --collection=users \
  --out=users.json
mongoimport --db=mydb --collection=users \
  --file=users.json
mongodump --db=mydb --out=/backup/
mongorestore --db=mydb /backup/mydb/
```