1. 容器与应用之间的关系介绍

MongoDB 的安装有时候并不是那么容易的，为了简化这个步骤，比较舒适好用的方法是使用容器（Container）安装。

在这里为读者简单介绍一下容器及其应用。在讲容器之前先说一下容器的镜像（Image），镜像是容器的基础，是一个关于某些应用的软件包，在镜像里规定了要运行这个应用需要准备的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件等。通过一个镜像可以创建和运行容器实例。镜像和容器的关系可以比作类和类实例的关系，前者是基础、是模板，后者是前者的实际用例。 （镜像如下图1）

容器是一整套的应用，包含了应用程序本身及其所有依赖项（库、运行时、系统工具、设置等）。使用容器启动一个应用程序，不需要手动为应用解决各种依赖和系统环境问题，启动即使用。以 MongoDB 为例，想要启动 MongoDB 只需下载 MongoDB 的镜像，随后根据这个镜像创建容器即可启动一个 MongoDB 服务。不过这个 MongoDB 实际上并不是完全在本地。（容器如下图2）

我们以在 Linux 主机内安装一个 MongoDB 为例：要在 Linux 的环境下安装，为此就需要一个系统，所以在这个容器里，除了 MongoDB，还要搭上一个系统。整理说明即是，在我们的 Linux 主机（最先希望安装数据库的机器）中，有一个容器，在这个容器内有一个 Linux 的系统，在这个系统中，安装了一个 MongoDB 的服务。到这里是否有个疑问——这应该算是在当前主机访问另一个主机了，那么我们要怎么访问这个 MongoDB 呢？是否应该进入到这个系统中，然后像使用别的数据库那样，打开一个 CLI 客户端，输入指令进行增删改查呢？

当然，这确实是一种访问方式。实际上我们知道就算是安装在本地的数据库，也会选择工作在一个端口中。譬如 MySQL 的 3306，Redis 的 6379，MongoDB 的是 27017。所以容器就将系统内端口与主机的端口建立了相互的映射，将容器内的一个端口映射成主机的端口，就像是上面图 2 的 PORTS 所示，此时容器的 27017 端口就是主机的 27017 端口，访问主机的 27017 端口即是访问容器的 27017 端口。

2. 使用 Docker 容器安装 MongoDB

1. 使用以下命令安装一个 Docker，如果你还没有的话

   apt install docker.io
   

   安装完毕后可以使用以下命令验证，如正确安装会显示一个版本号

   docker --version
   

2. 使用以下命令下载 MongoDB 镜像

   docker pull mongo
   

   下载完成后可以使用以下命令查看镜像列表

   docker images
   

3. 使用下载好的镜像启动 MongoDB 容器

   docker run -d -p 27017:27017 --name my-mongodb mongo
   

   在上述命令中，run 是启动一个容器，-d 是指定在后台运行；-p 是在主机和容器之间创建端口映射，冒号左侧是主机端口，右侧是容器端口；--name 是为当前容器命名，mongo 是镜像名，如果有版本需求，还可以加上版本标签，如 mongo:latest，具体的镜像名称和版本号可以通过镜像列表查看。

   容器启动后的情况使用 docker ps 命令查看如下图划线部分所示：

   

4. 使用下面的命令在进入到容器内

   docker exec -it 8424792f4ec4 /bin/bash
   

   其中 exec 是指在容器内执行命令，-i 是使标准输入保持打开，-t 是分配一个伪终端，同时使用可以理解为交互式执行命令，并分配一个伪终端，8424792f4ec4 是容器的 ID，保证唯一的情况下可以简略输入。/bin/bash 是实际使用的 Shell（Shell 可以理解为一种命令行界面），当然你也可以只输入 bash，这是一样的效果。由此可以持续性地操作容器。情况大概如下图所示，与操作 Linux 没什么不同，顺便一提得是，从 MongoDB 的 Dockerfile 中可以看到，这个 MongoDB 是在 Debian 系统之上安装的。

   

5. 在容器内使用如下命令，进入到 MongoDB 的 Shell 中。

   mongosh
   

   当出现下面的状态时就代表了成功进入，那之后的操作将会在下文中详细说明。

   

6. 如需了解更多的 Docker 命令，可以查阅此文档 https://dockerdocs.cn/reference/index.html

3. Mongosh 操作

3.1 Mongosh 连接到 MongoDB

在 2.5 中使用 mongosh 命令连接到 MongoDB 仅为使用默认参数，该命令加上一些可能使用到的参数后类似于下面这个命令：

mongosh --host localhost --port 27017

或者类似于下面这一行：

mongosh "mongodb://localhost:27017"

这在 MongoDB 中被称为连接串（Connection String），即使用一个字符串来代表所有的参数。连接串的使用常见于使用代码连接 MongoDB 的场景。

为了安全性，一般需要启用密码来登录 MongoDB。在容器中要通过 conf 来使用密码比较困难，推荐的做法是在容器启动的时候设置一些环境变量来启用密码，如下：

docker run -d -p 27017:27017 --name my-mongodb2 \
-e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=admin \
-e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=admin123 \
-e MONGO_INITDB_DATABASE=admin \
mongo

这个命令在启动容器的时候为 Mongodb 设置了一个 ROOT 用户 admin，密码是 admin123，在指定的数据库 admin 中进行身份验证。

这个时候如果只像上文一样，Mongosh 只设置了端口号和主机名的话，是没有权限操作的，得到的结果就像下面一样：

test> show databases
MongoServerError: Command listDatabases requires authentication

使用以下的方法选择一个进行身份验证：

1. mongosh --username admin --password admin123
2. mongosh "mongodb://admin:admin123@localhost:27017"
3. mongosh --username admin --password admin123 --authenticationDatabase admin
4. mongosh "mongodb://admin:yejue123@localhost:27017/database?authSource=admin"

如果你的用户是创建在 admin 数据库以外的，需要指定在哪个数据库进行验证，并且登录后也只能看到那一个数据库。

另外，可以依次执行下列命令看到容器在启动时设置的用户：

use admin
show collections
db.system.users.find()

3.2 基础操作与 CRUD

以下列出一些简单的操作：

# 显示数据库
show databases# 创建数据库/切换数据库
use databasename# 查看内置的 role
show roles# 在当前数据库创建一个用户
db.createUser({user: username, pwd: password, roles: [{role: "readWrite", db: dbtabases name}]}
)# 查看当前数据库的所有用户
db.getUsers()# 查看所有的集合
show collections

Mongodb 是面向文档的 NoSQL 的数据库，数据通常以 BSON 格式存储，而在 Mongosh 中看到的则是以 JSON 格式显示的。MongoDB 有三种组织数据的层级：数据库，集合（Collection）、文档（Document）。他们之间的关系用一句话概括即“在一个数据库中有若干个集合，集合内通常存放着有相似内容的文档”。如果以关系型数据库来类比，则集合相当于一个表，一个文档相当于一行记录。这个文档并非常见的“文件文档”，而是一个键值对形式的 JSON/BSON 对象。

4. Python 操作 MongoDB

5. Nodejs 操作 MongoDB

参考文献

https://www.mongodb.com/zh-cn/document-databases
https://www.mongodb.com/docs/mongodb-shell/crud/