第1篇
MongoDB環境的理論與實踐 / 1
第1章
初識NoSQL數據庫與MongoDB / 2
1.1 初識NoSQL數據庫 / 2
1.1.1 何為NoSQL數據庫 / 2
1.1.2 NoSQL數據庫有哪些特征 / 3
1.1.3 為何NoSQL數據庫會崛起? / 4
1.1.4 NoSQL數據庫有哪些種類? / 4
1.1.5 NoSQL數據庫與RDB該怎么選擇呢 / 5
1.2 初識MongoDB / 6
1.2.1 何為MongoDB / 6
1.2.2 MongoDB有哪些特性 / 6
1.2.3 MongoDB適用于哪些場景 / 7
1.2.4 MongoDB中的對象 / 7
1.2.5 MongoDB的文檔知識 / 9
1.2.6 MongoDB的數據類型 / 11
第2章部署MongoDB單機版 / 16
2.1 操作系統硬件規格選擇 / 16
2.2 部署Windows版MongoDB / 18
2.2.1 下載軟件 / 18
2.2.2 部署安裝版 / 19
2.2.3 部署免安裝版 / 25
2.3 部署Linux版MongoDB / 26
2.3.1 下載軟件 / 26
2.3.2 啟動MongoDB / 27
2.3.3 配置啟動文件 / 28
2.3.4 啟動/確定運行/終止服務 / 31
2.3.5 配置單機權限——Auth屬性值 / 33
2.3.6 配置自啟動服務 / 35
第3章 認識MongoDB集群 / 40
3.1 認識集群 / 40
3.1.1 從一個日常生活情境著手 / 40
3.1.2 mongos服務 / 44
3.1.3 config服務 / 46
3.1.4 shard服務 / 47
3.2 認識副本集（Replica Set） / 47
3.2.1 副本集簡介 / 48
3.2.2 高可用（節點故障轉移） / 50
3.2.3 數據讀寫策略 / 59
3.3 認識分片集（Sharded Cluster） / 63
3.3.1 分片集簡介 / 63
3.3.2 片鍵（Shard Key） / 65
3.3.3 控制數據分發——分片標簽 / 67
3.3.4 平衡器（Balancer） / 68
第4章 集群的配置 / 73
4.1 配置副本集 / 73
4.1.1 了解要配置的架構 / 73
4.1.2 配置數據副本集（含Arbiter） / 74
4.1.3 配置內存節點 / 78
4.2 配置分片集群 / 79
4.2.1 了解要配置的架構 / 79
4.2.2 配置config副本集 / 81
4.2.3 配置mongos / 84
4.2.4 配置集群的權限 / 87
4.2.5 配置自啟動服務 / 88
4.2.6 設置數據庫分片（含指定數據存放分片） / 91
4.3 集群的常用配置 / 93
4.3.1 查看分片信息狀態 / 93
4.3.2 調整副本集 / 95
4.3.3 調整分片集 / 98
4.3.4 管理平衡器（Balancer） / 99
4.3.5 讓數據在分片間遷移 / 100
第5章 優化Linux以提升MongoDB性能 / 101
5.1 實現所有MongoDB Server時間的
同步 / 101
5.1.1 了解時間同步（NTP） / 101
5.1.2 手動設定時間同步 / 102
5.1.3 通過服務自動實現時間同步 / 102
5.2 減少時間戳記錄 / 103
5.3 關閉磁盤預讀功能 / 104
5.3.1 手動關閉 / 105
5.3.2 讓系統自動關閉 / 105
5.4 關閉內存管理 / 108
5.4.1 了解標準大頁和透明大頁 / 108
5.4.2 在CentOS 7.0中配置THP / 108
5.5 禁用“非統一內存訪問”（NUMA） / 109
5.5.1 NUMA的工作原理 / 109
5.5.2 查看硬件的NUMA分配節點資源的情況 / 110
5.5.3 禁用NUMA機制 / 110

第2篇 數據管理操作 / 111
第6章 MongoDB基礎操作 / 112
6.1 文檔的操作 / 112
6.1.1 插入 / 112
6.1.2 更新 / 116
6.1.3 刪除 / 120
6.1.4 基本查詢 / 121
6.1.5 條件查詢 / 122
6.1.6 正則表達式 / 124
6.1.7 內嵌文檔查詢 / 126
6.1.8 數據校驗 / 127
6.1.9 原子性操作 / 129
6.2 集合的操作 / 131
6.2.1 集合管理 / 131
6.2.2 固定集合 / 133
6.3 創建索引 / 134
6.3.1 單字段索引 / 135
6.3.2 復合索引 / 137
6.3.3 TTL索引 / 137
6.3.4 全文本索引 / 138
6.3.5 地理空間索引 / 139
6.3.6 哈希索引（Hash Index） / 142
6.3.7 查詢優化診斷 / 142
6.4 常用聚合操作 / 143
6.4.1 聚合——$group / 144
6.4.2 顯示字段——$project / 145
6.4.3 數據排序、跳過幾個文檔、限制顯示文檔數量——$sort、$skip、$limit / 152
6.4.4 條件篩選——$match / 152
6.4.5 多表關聯查詢——$lookup / 153
6.4.6 計算文檔數量——$count / 155
6.4.7 展開數組——$unwind / 155
6.4.8 結果匯入新表——$out / 156
6.5 映射和歸約（MapReduce） / 157
6.5.1 MapReduce介紹 / 157
6.5.2 范例1：數據匯總 / 158
6.5.3 范例2：存成數組 / 160
6.6 存儲過程 / 162
6.6.1 保存存儲過程 / 162
6.6.2 查看存儲過程 / 163
6.6.3 執行存儲過程 / 163
第7章 大文件存儲——MongoDB GridFS / 165
7.1 GridFS介紹 / 165
7.1.1 GridFS如何存儲文檔 / 165
7.1.2 認識chunks與files集合 / 166

7.2 GridFS操作 / 167
7.2.1 通過GridFS上傳文件 / 168
7.2.2 通過GridFs查看文件列表 / 168
7.2.3 通過GridFs下載文件 / 168
7.2.4 通過GridFS刪除文件 / 169
7.2.5 通過GridFS查找文件 / 169
7.2.6 GridFS的其余參數 / 169
7.3 用Python實現GridFS操作 / 170
第3篇 運維與安全管理 / 173
第8章 數據庫安全管理與審計 / 174
8.1 權限管理簡介 / 174
8.2 用戶管理 / 175
8.2.1 創建用戶與登錄 / 175
8.2.2 修改用戶 / 178
8.2.3 刪除用戶 / 179
8.2.4 查詢用戶 / 180
8.2.5 授予用戶權限 / 183
8.2.6 撤銷用戶權限 / 183
8.3 角色管理 / 183
8.3.1 內建角色 / 183
8.3.2 創建自定義角色 / 186
8.3.3 修改自定義角色 / 187
8.3.4 刪除自定義角色 / 188
8.3.5 查詢自定義角色 / 188
8.3.6 授予角色權限 / 190
8.3.7 撤銷角色權限 / 191
8.4 身份驗證 / 193
8.4.1 SCRAM / 193
8.4.2 x.509 / 195
8.5 數據加密 / 198
8.5.1 動態數據加密（傳輸加密） / 198
8.5.2 靜態數據加密 / 198
8.6 審計 / 198
8.6.1 審計的啟用與配置 / 199
8.6.2 審計事件與過濾 / 199
8.7 檢測安全漏洞 / 200
第9章 備份與恢復 / 202
9.1 了解備份/恢復 / 202
9.2 邏輯備份/恢復的常用命令 / 203
9.2.1 備份/恢復 / 203
9.2.2 導出/導入 / 206
9.3 物理備份/恢復的常用命令 / 210
9.4 備份/恢復的具體方案 / 211
9.4.1 單機的備份/恢復 / 211
9.4.2 副本集的備份/恢復 / 212
9.4.3 分片集群的備份/恢復 / 214
第10章 監控管理 / 216
10.1 監控MongoDB / 216
10.1.1 MongoDB自帶監控工具 / 217
10.1.2 mongo shell中的監控指令 / 219
10.1.3 第三方監控工具 / 223
10.1.4 免費監控服務 / 224
10.2 官方提供的運維管理系統——MongoDB Ops Manager / 225
10.2.1 認識Ops Manager / 226
10.2.2 Ops Manager的功能 / 227
第11章 客戶端軟件 / 231
11.1 官方客戶端軟件 / 231
11.1.1 MongoDB Compass簡介 / 231
11.1.2 創建數據庫及集合 / 232
11.1.3 新增集合中的文檔及查詢數據 / 233
11.1.4 查詢文檔 / 233
11.1.5 進行聚合操作 / 234
11.1.6 查詢執行計劃 / 235
11.1.7 建立數據校驗規則 / 236
11.1.8 進行監控 / 237
11.2 第三方客戶端軟件 / 238
11.2.1 Studio 3T for MongoDB / 238
11.2.2 Robo 3T / 245
11.2.3 NoSQL Manager / 246
11.3 總結 / 251
第4篇 應用開發與案例 / 253
第12章 用Java操作MongoDB / 254
12.1 環境準備 / 254
12.1.1 環境說明 / 254
12.1.2 配置MongoDB的Java驅動 / 255
12.2 建立連接與斷開連接 / 256
12.3 應用與操作 / 259
12.3.1 新增文檔 / 259
12.3.2 刪除文檔 / 261
12.3.3 修改文檔 / 263
12.4 查詢文檔數據 / 266
12.4.1 限制查詢結果集的大小 / 266
12.4.2 限制查詢返回的字段 / 266
12.4.3 按條件進行查詢 / 267
12.4.4 對查詢結果分頁 / 268
12.4.5 用聚合命令查詢文檔 / 271
12.4.6 應用索引查詢 / 272
12.5 使用正則表達式 / 275
12.6 批量處理數據 / 275
12.7 創建文檔關聯查詢 / 277
12.8 操作MongoDB GridFS / 279
12.9 小結 / 282
第13章 用C#操作MongoDB / 283
13.1 環境準備 / 283
13.1.1 環境說明 / 283
13.1.2 配置MongoDB驅動 / 284
13.2 建立連接 / 285
13.3 應用與操作 / 287
13.3.1 新增文檔 / 287
13.3.2 刪除文檔 / 289
13.3.3 修改文檔 / 290
13.4 查詢文檔數據 / 293
13.4.1 限制查詢結果集大小 / 293
13.4.2 限制查詢返回的字段 / 294
13.4.3 按條件進行查詢 / 295
13.4.4 將查詢結果分頁顯示 / 296
13.4.5 使用聚合命令查詢文檔 / 297
13.4.6 應用索引查詢 / 299
13.5 使用正則表達式 / 301
13.6 批量處理數據 / 302
13.7 創建文檔關聯查詢 / 302
13.8 操作MongoDB GridFS / 304
13.9 小結 / 307
第14章 用Python操作MongoDB / 308
14.1 環境準備 / 309
14.1.1 安裝Python / 309
14.1.2 安裝pymongo / 310
14.2 建立連接與斷開連接 / 310
14.3 應用與操作 / 311
14.3.1 新增文檔 / 311
14.3.2 刪除文檔 / 315
14.3.3 修改文檔 / 316
14.4 查詢文檔數據 / 318
14.4.1 限制查詢結果集大小 / 318
14.4.2 限制查詢返回的字段 / 320
14.4.3 用復雜條件進行查詢 / 322
14.4.4 將查詢結果分頁顯示 / 323
14.4.5 用聚合方法查詢文檔 / 325
14.4.6 用索引查詢 / 326
14.5 使用正則表達式 / 331
14.6 批量處理數據 / 333
14.7 創建文檔關聯查詢 / 336
14.8 操作MongoDB GridFS / 339
14.9 小結 / 341
第15章 用Node.js操作MongoDB / 342
15.1 準備環境 / 342
15.1.1 安裝Node.js / 342
15.1.2 安裝MongoDB包 / 344
15.2 建立與斷開連接 / 344
15.3 應用與操作 / 347
15.3.1 新增文檔 / 347
15.3.2 刪除文檔 / 350
15.3.3 修改文檔 / 351
15.4 查詢文檔 / 354
15.4.1 限制查詢結果集大小 / 354
15.4.2 限制查詢字段 / 357
15.4.3 查詢條件使用 / 358
15.4.4 將查詢結果分頁 / 359
15.4.5 使用聚合方法查詢文檔 / 361
15.4.6 用索引進行查詢 / 362
15.5 使用正則表達式 / 365
15.6 批理處理數據 / 366
15.7 創建文檔關聯查詢 / 367
15.8 操作MongoDB GridFS / 369
15.9 小結 / 371
第16章 實際應用案例 / 372
16.1 搭建跨區域數據中心 / 372
16.1.1 需求描述 / 372
16.1.2 架構設計 / 373
16.1.3 架構配置 / 375
16.2 用MongoDB實現流式數據處理 / 378
16.2.1 任務與目標 / 378
16.2.2 問題展開 / 378
16.2.3 解決方案 / 379
16.2.4 代碼編寫 / 382
16.3 用“Node.js+MongoDB”實現高并發的網絡聊天室 / 386
16.3.2 解決方案 / 387
16.3.3 MongoDB應用 / 387
16.3.4 代碼編寫 / 389