MongoDB 从入门到实战:.NET 平台完整指南
nanshan 2025-06-13 15:39 17 浏览 0 评论
一、什么是 MongoDB
MongoDB 是一种功能强大且灵活的 NoSQL 数据库,适用于处理大规模的半结构化数据和高并发场景。它不依赖于固定的表结构和关系模型,而是以文档的形式存储数据,每个文档可以包含不同的字段和数据类型。
特点
- o 功能强大:支持半结构化数据、高并发、高可用性等特性。
- o 灵活性高:无模式设计,支持嵌套文档和数组。
- o 扩展性强:通过分片实现水平扩展,满足海量数据存储需求。
应用场景
- o 大数据存储:适合存储海量非结构化或半结构化数据。
- o 内容管理系统:支持动态字段和复杂查询。
- o 物联网:高效处理设备数据。
- o 实时分析:支持复杂的聚合操作和实时数据流处理。
二、MongoDB 架构概述
1. 基本概念
- o 文档(Document)
文档是 MongoDB 的基本存储单位,类似于关系型数据库中的行。文档以 BSON(二进制 JSON)格式存储,可以包含嵌套的文档和数组。 - o 集合(Collection)
集合是文档的集合,类似于关系型数据库中的表。集合是无模式的,即不同文档可以有不同的结构。 - o 数据库(Database)
数据库是集合的集合,一个 MongoDB 实例可以包含多个数据库。
2. 高可用性与扩展性
- o 复制集(Replica Set)
复制集用于实现数据的高可用性和持久化。复制集由多个副本组成,其中一个主副本和多个从副本。 - o 分片(Sharding)
分片用于实现水平扩展,将数据分布到多个服务器上。每个分片可以是一个独立的 MongoDB 实例或复制集。
三、环境准备
1. 安装 MongoDB
- o 下载并安装 MongoDB
访问官网下载页面:https://www.mongodb.com/try/download/community - o 启动 MongoDB 服务
- o Windows: 使用 MongoDB Compass 或命令行启动。
- o Linux/Mac: 使用服务管理工具或直接运行 mongod 命令。
2. 安装 MongoDB 驱动
在项目中添加 MongoDB 的 NuGet 包:
dotnet add package MongoDB.Driver
四、连接到 MongoDB
1. 创建连接字符串
MongoDB 的连接字符串格式如下:
mongodb://<username>:<password>@<host>:<port>/<database>?authSource=<authDatabase>
// mongodb://localhost:27017/mydatabase
2. 编写连接代码
using MongoDB.Bson;
using MongoDB.Driver;
var client = new MongoClient("mongodb://127.0.0.1:27017");
// 获取数据库实例
var database = client.GetDatabase("netSharebase");
// 获取集合实例
var collection = database.GetCollection<BsonDocument>("users");
Console.WriteLine("连接成功!");
五、基本操作
1. 插入数据
var document = new BsonDocument
{
{ "name", "Alice" },
{ "age", 25 },
{ "email", "alice@example.com" }
};
collection.InsertOne(document);
2. 查询数据
var filter = Builders<BsonDocument>.Filter.Eq("name", "Alice");
var result = collection.Find(filter).FirstOrDefault();
if (result != null)
{
Console.WriteLine(#34;查询结果: {result}");
}
else
{
Console.WriteLine("未找到数据!");
}
3. 更新数据
var update = Builders<BsonDocument>.Update.Set("age", 26);
collection.UpdateOne(filter, update);
Console.WriteLine("更新成功!");
4. 删除数据
collection.DeleteOne(filter);
Console.WriteLine("删除成功!");
六、使用实体类操作
1. 定义实体类
public class User
{
public ObjectId Id { get; set; } // MongoDB 默认主键类型
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
public string Email { get; set; }
}
2. 插入实体
var user = new User
{
Name = "Bob",
Age = 30,
Email = "bob@example.com"
};
var userCollection = database.GetCollection<User>("users");
userCollection.InsertOne(user);
Console.WriteLine("插入实体成功!");
3. 查询实体
var userFilter = Builders<User>.Filter.Eq(u => u.Name, "Bob");
var userResult = userCollection.Find(userFilter).FirstOrDefault();
if (userResult != null)
{
Console.WriteLine(#34;查询结果: {userResult.Name}, {userResult.Age}, {userResult.Email}");
}
else
{
Console.WriteLine("未找到用户!");
}
七、高级功能
1. 索引操作
创建索引以提高查询性能:
var indexKeys = Builders<User>.IndexKeys.Ascending(u => u.Name);
var indexOptions = new CreateIndexOptions { Unique = true };
userCollection.Indexes.CreateOne(new CreateIndexModel<User>(indexKeys, indexOptions));
Console.WriteLine("索引创建成功!");
2. 聚合操作
执行复杂的聚合查询:
var pipeline = new AggregatePipelineBuilder<User>()
.Match(u => u.Age > 25)
.Group(g => g.Key("emailDomain", x => x.Email.Split('@')[1]), g => g.Count());
var results = userCollection.Aggregate(pipeline).ToList();
foreach (var result in results)
{
Console.WriteLine(#34;{result._id}: {result.count}");
}
八、总结
本文详细介绍了如何在 .NET 平台上使用 MongoDB 进行基本操作,包括连接数据库、插入/查询/更新/删除数据以及高级功能如索引和聚合操作。通过官方驱动 MongoDB.Driver,可以轻松实现与 MongoDB 的交互,满足应用对灵活数据存储的需求。
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