MongoDB入门指南：安装与基础操作

"MongoDB是一个面向文档的分布式数据库系统，由C++编写，使用BSON作为数据格式，不支持SQL但有强大的查询语法。它在Windows上的安装和运行涉及下载、解压、创建数据目录和日志目录，通过mongod启动服务端，并用mongo客户端进行交互。MongoDB的document对应于关系数据库的row，collection对应于table，且支持GridFS存储大文件。字段命名有特定规则，如禁止以'$'开头和包含'.'，'_id'为系统保留的唯一标识字段。" MongoDB是一个流行的开源NoSQL数据库系统，以其灵活性和高性能而受到广大开发者喜爱。它的设计目标是处理大规模数据，特别适合于高读写性能、高伸缩性和复杂查询场景。MongoDB的核心特性包括： 1. **面向文档的存储**：MongoDB以JSON-like文档（BSON）的形式存储数据，这允许数据以键值对的方式表示，支持复杂的数据结构，如嵌套的对象和数组。 2. **BSON格式**：BSON是一种二进制形式的JSON，提供了更高效的空间和时间效率，同时保留了JSON的易读性。 3. **查询语言**：MongoDB使用自己的查询语法，类似于SQL，但更为灵活，支持丰富的查询操作，包括聚合框架、地理空间索引和文本搜索。 4. **弹性扩展**：MongoDB支持水平扩展，通过Sharding技术可以在多台机器间分发数据，以应对海量数据的存储和处理需求。 5. **复制集**：通过复制集，MongoDB提供数据冗余和高可用性，当主节点故障时，可以从副本节点中自动切换。 6. **GridFS**：对于超过4MB的大文件，MongoDB提供GridFS存储方案，将大文件分割成多个小块存储，便于高效检索和管理。 7. **字段命名规则**：在MongoDB中，字段名不能以'$'开头，也不能包含'.'，这是因为这些字符在内部有特殊含义。此外， '_id'字段是系统保留的，用于保证文档的唯一性，但可以自定义其值。 8. **数据库文件管理**：MongoDB会预先分配数据文件，以减少磁盘碎片并优化性能。 9. **Windows安装与运行**：在Windows上，MongoDB的安装包括下载二进制文件，创建数据目录和日志目录，然后通过命令行启动mongod服务端和mongo客户端进行交互。 在实际应用中，MongoDB广泛应用于互联网应用、实时分析、物联网(IoT)数据存储等场景，其灵活的数据模型和强大的查询能力使其成为处理非结构化和半结构化数据的理想选择。开发者可以利用MongoDB的API和各种语言驱动程序（如Python、Java、Node.js等）轻松地集成数据库到他们的应用程序中。