【MongoDB】二、MongoDB数据库的基本操作
- 实验目的
- 实验内容
- 任务一：
- （1）创建数据库newdb
- （2）在数据库newdb中创建集合mycollection
- （3）在集合mycollection中插入以下数据：
- （4）将标题为”MangoDB入门学习”更新为”MangoDB实践”
- （5）删除集合mycollection中的数据
- （6）删除集合mycollection
- （7）删除数据库newdb
- 任务二
- （1）创建名称为自己姓名拼音缩写的数据库。
- （2）在以自己姓名拼音缩写命名的数据库中创建集合students。
- （3）在集合students中插入以下数据。
- （4）将李慧英的英语成绩修改为88。
- （5）删除姓名是李贞贤的学生信息。
- （6）将张力的书架上的第二本书修改为“C#”。
- （7）给王敏的成绩中添加一门课“physical”，成绩为89。
- 任务三：文档简单查询
- （1）统计中国学生的人数
- （2）查询李姓学生的信息
- （3）查询集合students中姓名为”王敏”的学生信息
- （4）查询语文成绩大于80小于95的文档
- （5）查询书架上有“MongoDB”这本书的学生的姓名和年龄
- （6）查询书架上有“JAVA”或“JS”书的文档
- （7）查询数学成绩小于60或大于90的学生的姓名
- （8）查询英语成绩在60到90之间的学生的信息
- （9）查询书架上有4本书的学生的信息
- （10）查询国籍是“USA”或“China”的学生的姓名
- （11）查询国籍是USA并且语文成绩大于80的学生的信息
- 任务四：聚合操作
- （1）查询软件技术和移动应用开发专业学生的平均年龄
- （2）查看计算机应用技术专业男生和女生的总学分，最高学分和最低学分
- （3）查询各个专业学生的平均成绩，第一个人的成绩和最后一个人的成绩
- （4）统计各个专业的学生人数并按人数从多到少排序
- （5）显示成绩排名第4和第5的学生的姓名，专业和成绩
- （6）统计不同性别的学生姓名
- （7）查询年龄大于19的男生、女生人数
- 任务五：索引操作
- （1）在集合students的字段age上创建单字段索引，并指定顺序为降序
- （2）在集合students的字段major和字段credits上创建复合索引，指定字段major 为升序，字段credits为降序
- （3）查询数据库stu中集合students的索引
- （4）删除集合students字段age上的单字段索引
- （5）删除集合students中的所有索引
- 任务六：安全与访问控制
- （1）在admin数据库中创建管理员用户“useradmin”，密码为“123456”，拥有userAdminAnyDatabase角色。
- （2）开启用户访问控制：修改配置文件mongod.cfg，重启MongoDB服务
- （3）使用管理员账户useradmin在数据库admin中创建一个用户“sturead”，密码“123456”，并且该用户只具有stu数据库的read权限
- （4）新建连接，使用用户sturead连接数据库，并在stu数据库中创建用户“test”, 密码“123456”，使该用户具有stu数据库的readWrite权限。能否创建成功，为什么？
- （5）使用管理员账户useradmin在为用户sturead添加对stu数据库的userAdmin角色。使用用户sturead连接数据库，并在stu数据库中创建用户“test”, 密码“123456”，使该用户具有stu数据库的readWrite权限。能否创建成功，为什么？
- （6）修改sturead用户的密码为“sturead”
- （7）删除用户sturead
- 实验小结
实验目的
（1）能够使用mongo shell对数据库和集合进行操作。
（2）能够使用mongo shell对文档进行插入、更新及删除操作。
（3）总结mongo shell脚本常见语法错误的调试方法。
（4）能够使用find命令查询数据库中满足指定条件的文档。
（5）熟练使用 $group $limit $match $sort $project $skip等聚合管道操作符对文档进行查询、处理及分析。
（6）能够根据需要查看、创建、删除集合中的索引。
（7）列举MongoDB内置角色的权限，并理解MongoDB内置角色的权限。
（8）掌握开启用户访问控制的方法，并能够进行用户管理操作。
实验内容
任务一：
（1）创建数据库newdb
use newdb
（2）在数据库newdb中创建集合mycollection
db.createCollection("mycollection")
（3）在集合mycollection中插入以下数据：
{title:”MangoDB入门学习”,description:”MongoDB是一个NoSQL数据库”,by:”数据库”,tags:[MongoDB,DataBase,NoSQL]} db.mycollection.insertMany({title:"MangoDB入门学习",description:"MongoDB是一个NoSQL数据库",by:"数据库",tags:["MongoDB","DataBase","NoSQL"]})
（4）将标题为”MangoDB入门学习”更新为”MangoDB实践”
db.mycollection.update({title:"MangoDB入门学习"},{$set:{title:"MangoDB实践"}})
（5）删除集合mycollection中的数据
db.mycollection.remove({title:"MangoDB实践"})
（6）删除集合mycollection
db.mycollection.drop()
（7）删除数据库newdb
db.dropDatabase()
任务二
（1）创建名称为自己姓名拼音缩写的数据库。
use xxx
（2）在以自己姓名拼音缩写命名的数据库中创建集合students。
db.createCollection("students")
（3）在集合students中插入以下数据。
db.students.insertMany([{name:"Jim",age:NumberInt(25),email:"75431457@qq.com",score:{chinese:NumberInt(89),math:NumberInt(85),english:NumberInt(99)},country:"USA",books:["JS","C++","EXTJS","MongoDB"]},{name:"Tom",age:NumberInt(26),email:"214551267@qq.com",score:{chinese:NumberInt(75),math:NumberInt(77),english:NumberInt(95)},country:"USA",books:["PHP","JAVA","EXTJS","C++"]},{name:"Lily",age:NumberInt(24),email:"344521234@qq.com",score:{chinese:NumberInt(80),math:NumberInt(82),english:NumberInt(94)},country:"USA",books:["JS","JAVA","C#","MongoDB"]},{name:"李永",age:NumberInt(25),email:"214556745@qq.com",score:{chinese:NumberInt(96),math:NumberInt(94),english:NumberInt(90)},country:"China",books:["JS","JAVA","EXTJS", "MongoDB"]},{name:"王敏",age:NumberInt(23),email:"274524359@qq.com",score:{chinese:NumberInt(99),math:NumberInt(96),english:NumberInt(97)},country:"China",books:["JS","C#","PHP", "MongoDB"]},{name:"张力",age:NumberInt(22),email:"232435456@qq.com",score:{chinese:NumberInt(89),math:NumberInt(97),english:NumberInt(89)},country:"China",books:["JS","JAVA","C++", "MongoDB"]},{name:"朴英俊",age:NumberInt(27),email:"645434239@qq.com",score:{chinese:NumberInt(36),math:NumberInt(46),english:NumberInt(55)},country:"Korea",books:["JS","JAVA", "EXTJS", "PHP"]},{name:"李贞贤",age:NumberInt(24),email:"987555668@qq.com",score:{chinese:NumberInt(35),math:NumberInt(75),english:NumberInt(64)},country:"Korea",books:["JS","C#", "EXTJS", "MongoDB"]},{name:"李慧英",age:NumberInt(26),email:"435567778@qq.com",score:{chinese:NumberInt(45),math:NumberInt(63),english:NumberInt(77)},country:"Korea",books:["JS","JAVA", "EXTJS", "MongoDB"]}])
（4）将李慧英的英语成绩修改为88。
db.students.update({name:"李慧英的"},{$set:{"score.english":NumberInt(88)}})
（5）删除姓名是李贞贤的学生信息。
db.students.remove({name:"李贞贤"})
（6）将张力的书架上的第二本书修改为“C#”。
db.students.update({name:"张力"},{$set:{"books.1":"C#"}})
（7）给王敏的成绩中添加一门课“physical”，成绩为89。
db.students.update({name:"王敏"},{$set:{"score.physical":NumberInt(89)}})
任务三：文档简单查询
（1）统计中国学生的人数
db.students.find({country:"China"}).count()
（2）查询李姓学生的信息
db.students.find({name:/^李/})
（3）查询集合students中姓名为”王敏”的学生信息
db.students.find({name:"王敏"})
（4）查询语文成绩大于80小于95的文档
db.students.find({"score.chinese":{$gt:80,$lt:95}}).pretty()
（5）查询书架上有“MongoDB”这本书的学生的姓名和年龄
db.students.find({books:"MongoDB"},{_id:0,name:1,age:1})
（6）查询书架上有“JAVA”或“JS”书的文档
db.students.find({books:{$in:["JAVA","JS"]}})
（7）查询数学成绩小于60或大于90的学生的姓名
db.students.find({$or:[{"score.math":{$lt:60}},{"score.math":{$gt:90}}]})
（8）查询英语成绩在60到90之间的学生的信息
db.students.find({"score.english":{$gte:60,$lte:90}})
（9）查询书架上有4本书的学生的信息
db.students.find({books:{$size:4}})
（10）查询国籍是“USA”或“China”的学生的姓名
db.students.find({$or:[{country:"China"},{country:"USA"}]})db.students.find({"country":{$in:["China","USA"]}},{name:1})
（11）查询国籍是USA并且语文成绩大于80的学生的信息
db.students.find({$and:[{country:'USA'},{"score.chinese":{$gt:80}}]},{name:1,country:1,"score.chinese":1})
任务四：聚合操作
（1）查询软件技术和移动应用开发专业学生的平均年龄
db.students.aggregate([{$match:{major:{$in:["软件技术","移动应用开发"]}}},{$group:{_id:"$major",ageavg:{$avg:"$age"}}}])
（2）查看计算机应用技术专业男生和女生的总学分，最高学分和最低学分
db.students.aggregate([{$match:{major:"计算机应用技术"}},{$group:{_id:"$sex",sum_cre:{$sum:"$credits"},max_cre:{$max:"$credits"},min_cre:{$min:"$credits"}}}])
（3）查询各个专业学生的平均成绩，第一个人的成绩和最后一个人的成绩
db.students.aggregate({$group:{_id:"$major",avg_sco:{$avg:"$score"},fir_sco:{$first:"$score"},last_sco:{$last:"$score"},}})
（4）统计各个专业的学生人数并按人数从多到少排序
db.students.aggregate([{$group:{_id:"$major",sum:{$sum:1}}},{$sort:{sum:-1}}])
（5）显示成绩排名第4和第5的学生的姓名，专业和成绩
db.students.aggregate([{$sort:{"score":-1}},{$skip:4},{$limit:2},{$project:{_id:0,name:1,major:1,score:1}}])
（6）统计不同性别的学生姓名
db.students.aggregate({$group:{_id:"$sex","name":{$push:"$name"}}})
（7）查询年龄大于19的男生、女生人数
db.students.aggregate([{$match:{age:{$gt:19}}},{$group:{_id:"$sex",count:{$sum:1}}}])
任务五：索引操作
（1）在集合students的字段age上创建单字段索引，并指定顺序为降序
db.students.createIndex({age:-1})
（2）在集合students的字段major和字段credits上创建复合索引，指定字段major 为升序，字段credits为降序
db.students.createIndex({major:1,credits:-1})
（3）查询数据库stu中集合students的索引
db.students.getIndexes()
（4）删除集合students字段age上的单字段索引
db.students.dropIndex("age_-1")
（5）删除集合students中的所有索引
db.students.dropIndexes()
任务六：安全与访问控制
（1）在admin数据库中创建管理员用户“useradmin”，密码为“123456”，拥有userAdminAnyDatabase角色。
use admindb.createUser({user:"useradmin",pwd:"123456",roles:[{role:"userAdminAnyDatabase",db:"admin"}]})
（2）开启用户访问控制：修改配置文件mongod.cfg，重启MongoDB服务
security:authorization: enabled
（3）使用管理员账户useradmin在数据库admin中创建一个用户“sturead”，密码“123456”，并且该用户只具有stu数据库的read权限
use admindb.createUser({user:"sturead",pwd:"123456",roles:[{role:"read",db:"stu"}]})
（4）新建连接，使用用户sturead连接数据库，并在stu数据库中创建用户“test”, 密码“123456”，使该用户具有stu数据库的readWrite权限。能否创建成功，为什么？
db.createUser({user:"test",pwd:"123456",roles:[{role:"readWrite",db:"stu"}]})
（5）使用管理员账户useradmin在为用户sturead添加对stu数据库的userAdmin角色。使用用户sturead连接数据库，并在stu数据库中创建用户“test”, 密码“123456”，使该用户具有stu数据库的readWrite权限。能否创建成功，为什么？
db.grantRolesToUser("sturead",[{role:"userAdmin",db:"stu"}])use studb.createUser({user:"test",pwd:"123456",roles:[{role:"readWrite",db:"stu"}]})
答：可以创建成功 因为给sturead用户添加了userAdmin权限（userAdmin权限允许用户向system.users集合写入，可以对指定数据库进行创建、删除操作和管理用户）。
（6）修改sturead用户的密码为“sturead”
db.changeUserPassword("sturead","sturead")db.auth("sturead","sturead")
（7）删除用户sturead
use admindb.dropUser("sturead")
实验小结
通过本次实验，我熟练地使用Mongo Shell对数据库，集合，文档进行增删改的操作，以及流畅使用 $group $limit $match $sort $project $skip等聚合管道操作符对文档进行查询、处理及分析。在实验过程中遇到了很多硬件或者是软件上的问题，请教老师，询问同学，上网查资料，都是解决这些问题的途径。最终将遇到的问题一一解决最终完成实验。
注意事项：
1、有疑问前，知识学习前，先用搜索。
2、熟读写基础知识，学得会不如学得牢。
3、选择交流平台，如QQ群，网站论坛等。
4、尽我能力帮助他人，在帮助他人的同时你会深刻巩固知识。
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