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MongoDB核心原理與實踐

包郵 MongoDB核心原理與實踐

作者:郭遠威
出版社:電子工業出版社出版時間:2022-03-01
開本: 其他 頁數: 404
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MongoDB核心原理與實踐 版權信息

  • ISBN:9787121430008
  • 條形碼:9787121430008 ; 978-7-121-43000-8
  • 裝幀:一般膠版紙
  • 冊數:暫無
  • 重量:暫無
  • 所屬分類:>

MongoDB核心原理與實踐 本書特色

適讀人群 :MongoDB應用開發人員、大數據架構師、數據分析師、MongoDB運維人員、數據庫理論研究人員適讀人群:系統開發人員,數據庫運維人員,大數據架構師、分析師和方案規劃人員,以及數據庫理論研究人員等 知識點新:基于MongoDB 4.2 版本 理論剖析:系統且全面介紹存儲引擎,使讀者能知其然并其其所以然。 案例豐富:大量的實例,實踐性強,可直接用于實際業務場景。

MongoDB核心原理與實踐 內容簡介

本書主要包括MongoDB安裝部署、增刪改查、索引、聚集框架等基礎知識;WiredTiger存儲引擎、事務、復制集、分片集群等高階知識;MongoDB的導入導出、備份恢復、性能監控、權限控制等運維管理知識;MongoDB的驅動、應用開發、來自中文社區的精選案例與問答等一線實踐知識等。本書在滿足現實中的數據庫管理及應用需求的基礎上,重點突出WiredTiger存儲引擎和實踐案例的講解。

MongoDB核心原理與實踐 目錄

目錄
第1篇 MongoDB基礎知識
第1章 初識MongoDB 2
1.1 MongoDB的發展與現狀 2
1.2 MongoDB與Hadoop比較 5
1.3 關鍵特性 8
1.4 安裝部署 10
1.4.1 在Windows中安裝MongoDB 11
1.4.2 在Linux中安裝MongoDB 11
1.4.3 在Docker中安裝MongoDB 13
1.5 幾個重要的可執行文件 16
1.6 適合的業務 19
1.6.1 高并發Web應用 19
1.6.2 實時計算類的應用 20
1.6.3 數據中臺 20
1.6.4 游戲類應用 21
1.6.5 日志分析類系統 22
1.6.6 AI應用場景 22
1.7 小結 24
第2章 CRUD操作 25
2.1 查詢操作 25
2.1.1 查詢條件 27
2.1.2 比較操作符 28
2.1.3 邏輯操作符 30
2.1.4 字段名匹配 31
2.1.5 文本查詢 32
2.1.6 正則表達式 34
2.1.7 嵌套文檔查詢 34
2.1.8 數組查詢 35
2.1.9 地理位置查詢 38
2.1.10 查詢投射與排序 40
2.2 插入操作 41
2.2.1 insertOne 41
2.2.2 insertMany 42
2.2.3 insert 44
2.3 修改操作 45
2.3.1 updateOne 45
2.3.2 updateMany 48
2.3.3 replaceOne 52
2.3.4 update 53
2.4 刪除操作 55
2.4.1 deleteOne 55
2.4.2 deleteMany 55
2.5 批量寫操作 56
2.6 小結 58
第3章 索引 59
3.1 索引原理 59
3.2 創建索引 61
3.3 單個字段的索引 61
3.4 多字段的復合索引 63
3.5 數組的多鍵索引 65
3.6 查詢計劃分析 66
3.7 索引覆蓋查詢 70
3.8 全文索引 71
3.9 地理位置索引 72
3.10 Hash索引 73
3.11 刪除索引 73
3.12 TTL索引 74
3.13 小結 76
第4章 聚集操作 77
4.1 單個集合中的基礎聚集函數 77
4.1.1 count()函數 77
4.1.2 estimatedDocumentCount()函數 79
4.1.3 countDocuments()函數 80
4.1.4 distinct()函數 80
4.2 管道聚集框架 82
4.2.1 $group分組 84
4.2.2 $addFields添加新字段 85
4.2.3 $lookup關聯查詢 86
4.2.4 $project投射 88
4.2.5 $out將結果輸出到新集合 88
4.2.6 MongoDB聚集操作語句與SQL語句的比較 89
4.3 MapReduce編程 89
4.4 小結 92
第2篇 深入理解MongoDB
第5章 WiredTiger存儲引擎 94
5.1 存儲引擎的數據結構 95
5.1.1 典型的B-Tree數據結構 95
5.1.2 磁盤中的基礎數據結構 96
5.1.3 內存中的基礎數據結構 97
5.1.4 page的其他數據結構 99
5.2 page eviction頁面淘汰 100
5.3 page reconcile將數據寫入磁盤 101
5.4 Cache的分配規則 102
5.5 page的生命周期、狀態、大小 103
5.5.1 page的生命周期 104
5.5.2 page的各種狀態 105
5.5.3 page的大小參數 105
5.6 checkpoint的原理 107
5.6.1 checkpoint包含的關鍵信息 108
5.6.2 checkpoint執行流程與觸發時機 109
5.7 wt工具和磁盤中的元數據文件 111
5.7.1 wt工具 111
5.7.2 元數據相關文件 112
5.8 事務 115
5.8.1 事務的基本原理 115
5.8.2 與事務相關的數據結構 118
5.8.3 事務的snapshot隔離 119
5.8.4 MVCC并發控制機制 120
5.8.5 事務日志(Journal) 122
5.9 一個完整的寫操作流程 123
5.10 小結 124
第6章 復制集 125
6.1 復制集功能概述 125
6.2 復制集部署架構 126
6.2.1 典型的3節點復制集部署架構 126
6.2.2 多數據中心復制集部署架構 128
6.3 完整部署一個復制集 129
6.3.1 創建每個節點上存儲數據的目錄 129
6.3.2 創建每個節點的日志文件 130
6.3.3 創建每個節點啟動時的配置文件 130
6.3.4 啟動每個節點上的mongod實例 131
6.3.5 初始化復制集 131
6.3.6 將其他節點添加到復制集 132
6.3.7 觀察復制集的運行狀態 132
6.4 復制集的維護 137
6.4.1 刪除節點 137
6.4.2 添加Secondary節點 138
6.4.3 添加Arbiter節點 140
6.4.4 復制集的配置信息 140
6.4.5 重新配置復制集 143
6.4.6 故障轉移Failover分析 145
6.5 復制集選舉Primary節點的機制 149
6.5.1 復制集中的投票節點和非投票節點 149
6.5.2 選舉觸發條件和選舉為Primary節點的因素 150
6.5.3 復制集能正常完成選舉的條件 152
6.6 基于Oplog的數據同步機制 154
6.6.1 Oplog集合包含的內容分析 155
6.6.2 Oplog的默認大小及性能影響 156
6.6.3 Oplog集合大小的修改 158
6.6.4 使用initial sync解決Oplog嚴重落后的問題 159
6.7 寫關注(writeConcern)模式 162
6.7.1 默認的“寫關注”場景 162
6.7.2 配置寫關注 162
6.8 讀參考(readPreference)模式 165
6.8.1 讀參考常見的應用場景 166
6.8.2 讀參考的幾種模式分析 167
6.8.3 設置tags標簽使讀請求指向特定節點 168
6.8.4 如何從多個匹配的節點中選擇一個目標 169
6.9 讀關注(readConcern)模式 171
6.9.1 Primary節點切換可能導致數據回滾 171
6.9.2 設置讀關注避免讀到的數據被回滾 172
6.10 Change Streams實現數據實時同步 176
6.10.1 實現原理 176
6.10.2 實時數據流的格式 177
6.10.3 打開實時數據流 178
6.10.4 控制實時數據流的輸出 179
6.11 小結 181
第7章 分片集群 182
7.1 分片集群的部署架構 182
7.2 手動部署一個分片集群 184
7.2.1 分片shard1配置 184
7.2.2 分片shard2配置 186
7.2.3 config服務器配置 187
7.2.4 mongos路由配置 188
7.2.5 啟動分片集群 189
7.2.6 配置集合使其分片 192
7.2.7 正確關閉和重啟集群 194
7.3 片鍵及選擇策略 195
7.3.1 片鍵選擇策略 197
7.3.2 基于Hash分片 200
7.3.3 基于范圍的分片 203
7.4 chunk 204
7.4.1 chunk的分割 204
7.4.2 chunk大小的修改 209
7.5 Balancer 210
7.5.1 一個完整的chunk遷移過程 212
7.5.2 Balancer的管理 214
7.5.3 存儲元數據的config數據庫 217
7.6 小結 220
第8章 分布式文件存儲GridFS 221
8.1 什么是GridFS 222
8.2 使用GridFS的場景 226
8.3 GridFS常用操作 227
8.3.1 上傳文件 228
8.3.2 下載文件 229
8.3.3 刪除文件 230
8.3.4 查詢文件 230
8.4 小結 231
第3篇 MongoDB運維管理
第9章 管理與監控 234
9.1 數據導入/導出 234
9.1.1 導出工具mongoexport 235
9.1.2 導入工具mongoimport 237
9.2 數據備份/恢復 240
9.2.1 備份工具mongodump 241
9.2.2 恢復工具mongorestore 243
9.3 命令行工具監控管理 245
9.3.1 mongotop 246
9.3.2 mongostat 247
9.3.3 db.stats() 249
9.3.4 db.serverStatus() 251
9.4 可視化數據庫操作 256
9.4.1 Compass工具的安裝與連接 256
9.4.2 可視化性能監控 257
9.4.3 可視化數據庫操作 258
9.4.4 可視化聚集操作 262
9.4.5 內嵌mongoshell開發環境 263
9.5 小結 264
第10章 權限控制 265
10.1 基于角色與權限控制原理 265
10.2 啟動角色權限控制功能 267
10.3 MongoDB默認提供的角色 271
10.3.1 針對特定數據庫中的讀/寫角色 271
10.3.2 針對特定數據庫中的管理角色 272
10.3.3 針對所有數據庫中的角色 272
10.3.4 超級用戶角色 273
10.4 用戶管理 274
10.4.1 查看數據庫中的用戶 274
10.4.2 創建新用戶 275
10.4.3 修改用戶的角色 276
10.4.4 刪除用戶 276
10.5 角色管理 277
10.5.1 查看數據庫中的角色 278
10.5.2 查看角色對應的權限信息 278
10.5.3 創建一個自定義角色 280
10.5.4 驗證自定義角色的權限 282
10.5.5 刪除自定義的角色 283
10.6 小結 283
第4篇 MongoDB應用實踐
第11章 MongoDB應用開發 286
11.1 基于Python的開發 286
11.1.1 單實例中的CRUD操作 287
11.1.2 復制集中的操作 290
11.1.3 分片集群中的操作 291
11.1.4 GridFS分布式文件操作 292
11.2 基于.net core的開發 294
11.2.1 CRUD操作 296
11.2.2 GridFS分布式文件操作 298
11.3 基于Java和Spring Boot框架的開發 301
11.3.1 開發框架介紹 301
11.3.2 CRUD操作 304
11.4 小結 306
第12章 基于MongoDB的數據中臺案例 308
12.1 現代企業數據架構及痛點 308
12.2 什么是數據中臺 309
12.3 數據中臺的價值 312
12.4 數據中臺的技術模塊 313
12.5 基于MongoDB的數據中臺方案 320
12.6 數據中臺方案選型 327
12.7 小結 328
第13章 百萬級高并發集群性能提高案例 329
13.1 背景 329
13.2 軟件優化 330
13.2.1 業務層面優化 330
13.2.2 MongoDB線程模型優化 331
13.2.3 WiredTiger存儲引擎優化 333
13.3 解決服務器系統磁盤I/O問題 342
13.3.1 服務器I/O硬件問題背景 342
13.3.2 服務器I/O硬件問題解決后性能對比 343
13.4 主節點硬件升級后續優化 346
13.4.1 readConcern配置優化 346
13.4.2 替換從節點服務器為升級后的高I/O服務器 350
13.4.3 結論 351
13.4.4 繼續優化調整存儲引起參數 352
13.5 小結 353
第14章 基于MongoDB的金融系統案例 355
14.1 項目背景 355
14.2 面臨的主要挑戰 355
14.3 技術選型 356
14.4 方案介紹 356
14.5 技術創新 358
14.6 技術特點 359
14.7 運營情況 360
14.8 項目成效 360
14.9 小結 361
第15章 云原生MongoDB部署案例 363
15.1 部署環境準備 363
15.2 Docker安裝 364
15.3 Kubernetes組件安裝 365
15.4 集群Master節點初始化 366
15.5 將Work節點添加到集群 369
15.6 分布式網絡文件系統安裝 369
15.7 PV、PVC、Deployment配置 372
15.8 小結 374
第16章 常見問題分析 375
16.1 集合與關系型數據庫表的區別 375
16.2 是否支持事務 376
16.3 鎖的類型及粒度有哪些 377
16.4 服務器的內存多大合適 378
16.5 如何解決join查詢需求 379
16.6 創建索引對性能的影響 380
16.7 GridFS適合什么應用場景 381
16.8 Journaling、Oplog、Log三種日志的區別 382
16.9 連接數設置為多少合適 383
16.10 集合被分片后是否可以修改片鍵 387
16.11 為什么分片集合中的文檔記錄沒有分布到所有分片上 387
16.12 通過mongos連接集群時連接數分析 387
16.13 復制集節點之間是否可以使用不同的存儲引擎 388

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MongoDB核心原理與實踐 作者簡介

郭遠威,資深大數據架構師,阿里云云計算ACP專家、MongoDB中文社區聯席主席&專欄作者,熱愛開源技術,對新技術保持高度關注。具有多年與數據相關產品研發經驗,曾帶領團隊開發云存儲平臺、內存數據庫等產品;為Vodafone、中國移動、Afrimax等海內外三十多個各級電信運營商的IT系統提供過咨詢、規劃、交付服務。著有《大數據存儲:MongoDB實戰指南》一書。

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