MongoDB 的基本概念

### **MongoDB 的基本概念**

#### **1. 文档 (Document)**

**定义**：
文档是 MongoDB 中的基本数据单位，类似于关系型数据库中的行。它是一个由键值对 (key-value pairs) 组成的 JSON 样式的数据结构，可以包含嵌套的文档、数组和其他数据类型。

**数据结构**：
文档使用 BSON (Binary JSON) 格式存储，具有以下特点：
- **动态模式**：文档的结构可以动态变化，同一个集合中的文档可以有不同的字段。
- **嵌套结构**：文档可以嵌套其他文档或数组，形成复杂的数据结构。
- **丰富的数据类型**：支持字符串、数字、布尔值、日期、二进制数据等多种数据类型。

**示例**：
```json
{
  "_id": "507c7f7e310c9850108b42f5",
  "name": "John Doe",
  "age": 30,
  "address": {
    "street": "123 Main St",
    "city": "New York"
  },
  "hobbies": ["reading", "traveling", "coding"]
}
```

#### **2. 集合 (Collection)**

**定义**：
集合是 MongoDB 中存储文档的容器，类似于关系型数据库中的表。一个集合可以包含多个文档，这些文档可以有不同的结构。

**特点**：
- **无模式**：集合中的文档不需要有相同的结构，可以动态添加或删除字段。
- **自动扩展**：集合的大小会根据存储的文档自动扩展，无需预先定义大小。
- **高效存储**：MongoDB 会根据文档的大小和数量自动优化存储结构，提高查询和存储效率。

#### **3. 数据库 (Database)**

**定义**：
数据库是 MongoDB 中存储集合的容器，类似于关系型数据库中的数据库。一个数据库可以包含多个集合，用于组织和管理相关的数据。

**作用**：
- **数据隔离**：通过数据库可以将不同的数据集隔离，提高数据的安全性和管理效率。
- **数据组织**：可以将相关的集合组织在一个数据库中，方便数据的管理和查询。
- **权限管理**：可以对数据库设置不同的访问权限，控制用户对数据的访问。

#### **4. BSON (Binary JSON)**

**定义**：
BSON (Binary JSON) 是 MongoDB 使用的一种二进制 JSON 格式，用于存储和传输数据。它保留了 JSON 的可读性和易用性，同时增加了二进制数据的支持，提高了存储和传输效率。

**优势**：
- **高效存储**：BSON 格式比纯文本 JSON 更紧凑，占用更少的存储空间。
- **快速传输**：BSON 格式的数据传输速度更快，适合在网络中传输大量数据。
- **丰富的数据类型**：BSON 支持更多的数据类型，如日期、二进制数据、正则表达式等，满足复杂的数据存储需求。

#### **5. 主键 (_id)**

**定义**：
在 MongoDB 中，每个文档都有一个唯一的主键 `_id`，用于标识文档的唯一性。`_id` 字段是 MongoDB 自动添加的，除非在插入文档时显式指定。

**作用**：
- **唯一标识**：`_id` 字段确保每个文档在集合中是唯一的，防止数据重复。
- **数据检索**：通过 `_id` 字段可以快速检索和定位特定的文档。
- **数据完整性**：`_id` 字段保证了数据的完整性，防止因数据重复而导致的错误。

**示例**：
```javascript
db.users.insertOne({
  name: "John Doe",
  age: 30
});

// 自动添加 _id 字段
{
  "_id": ObjectId("64c5f1c7c2b5d3b5d3b5d3b5"),
  "name": "John Doe",
  "age": 30
}
```

### **总结**
- **文档**：MongoDB 中的基本数据单位，由键值对组成，使用 BSON 格式存储。
- **集合**：存储文档的容器，无模式，自动扩展，高效存储。
- **数据库**：存储集合的容器，用于数据隔离、组织和权限管理。
- **BSON**：MongoDB 使用的二进制 JSON 格式，高效存储和传输数据。
- **主键 (_id)**：每个文档的唯一标识符，确保数据的唯一性和完整性。