developer-student-workbook.pdf - MongoDB Developer Training...

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MongoDB Developer Training Release 3.0 MongoDB, Inc. June 11, 2015 Contents 1 Introduction 11 1.1 Warm Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Introductions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Getting to Know You . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 MongoDB Experience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 10gen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Origin of MongoDB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.2 MongoDB Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Learning Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 MongoDB is a Document Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 An Example MongoDB Document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Vertical Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Scaling with MongoDB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Database Landscape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 MongoDB Deployment Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.3 MongoDB Stores Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Learning Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 JSON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 A Simple JSON Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 JSON Keys and Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Example Field Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 BSON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 BSON Hello World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 A More Complex BSON Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Documents, Collections, and Databases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 The _id Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ObjectIds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.4 Storage Engines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Learning Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 What is a Database Storage Engine? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 How Storage Engines Affect Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Storage Engine Journaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 MongoDB Storage Engines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Specifying a MongoDB Storage Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Specifying a Location to Store Data Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1
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MMAPv1 Storage Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 MMAPv1 Workloads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Power of 2 Sizes Allocation Strategy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Compression in MongoDB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 WiredTiger Storage Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 WiredTiger Compression Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Configuring Compression in WiredTiger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Configuring Memory Usage in WiredTiger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Journaling in MMAPv1 vs. WiredTiger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 MMMAPv1 Journaling Mechanics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 MMAPv1 Journaling Mechanics (Continued) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 WiredTiger Journaling Mechanics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Storage Engine API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1.5 Exercise: Installing MongoDB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Learning Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Production Releases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Installing MongoDB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Linux Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Install on Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Create a Data Directory on Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Launch a mongod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 The MongoDB Data Directory (MMAPv1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 The MongoDB Data Directory (WiredTiger) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Import Exercise Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Launch a Mongo Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Explore Databases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Exploring Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Admin Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2 CRUD 33 2.1 Creating and Deleting Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Learning Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Creating New Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Example: Inserting a Document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Implicit _id Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Example: Assigning _ids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Inserts will fail if... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Example: Inserts will fail if... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Bulk Inserts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Ordered Bulk Insert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Example: Ordered Bulk Insert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Unordered Bulk Insert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Example: Unordered Bulk Insert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 The Shell is a JavaScript Interpreter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Exercise: Creating Data in the Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Deleting Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Using remove() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Example: Removing Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Dropping a Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Example: Dropping a Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Dropping a Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2
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Example: Dropping a Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.2 Reading Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Learning Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 The find() Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Query by Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Example: Querying by Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Querying Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Example: Querying Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Querying with Dot Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Example: Querying with Dot Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Example: Arrays and Dot Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Projection: Example (Setup) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Projection: Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Projection Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Example: Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Cursors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Example: Introducing Cursors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Example: Cursor Objects in the Mongo Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Cursor Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Example: Using count() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Example: Using sort() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 The skip() Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 The limit() Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 The distinct() Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Example: Using distinct() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 2.3 Query Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Learning Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Comparison Query Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Example: Comparison Operators (Setup) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
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  • Fall '19
  • JSON, Array, Database engine, Multikey Indexes, Example MongoDB Document, Import Exercise Data

What students are saying

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    As a current student on this bumpy collegiate pathway, I stumbled upon Course Hero, where I can find study resources for nearly all my courses, get online help from tutors 24/7, and even share my old projects, papers, and lecture notes with other students.

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    Kiran Temple University Fox School of Business ‘17, Course Hero Intern

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    I cannot even describe how much Course Hero helped me this summer. It’s truly become something I can always rely on and help me. In the end, I was not only able to survive summer classes, but I was able to thrive thanks to Course Hero.

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    Dana University of Pennsylvania ‘17, Course Hero Intern

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    The ability to access any university’s resources through Course Hero proved invaluable in my case. I was behind on Tulane coursework and actually used UCLA’s materials to help me move forward and get everything together on time.

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    Jill Tulane University ‘16, Course Hero Intern

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