引言

大家好！ 🤗 如果你是剛開始接觸資料庫的開發人員，或者你已經掌握了基礎知識，但正在尋找複習或更深入的理解，我希望這篇文章能對你有所幫助。

學習新事物時，我喜歡深入挖掘，理解背後的邏輯，確保完全理解。因此，本文從NoSQL基礎知識講起，一直到內部資料儲存機制，重點在於闡述資料庫背後的原理。祝您閱讀愉快！ 🥰

本文將探討以下內容：

1. <a href="">我們的起點：SQL 世界</a>

2. <a href="">NoSQL 的故事：不只是 SQL</a>

3. <a href="">從本地儲存到資料庫</a>

4. <a href="">基本CRUD操作：建立、讀取、更新、刪除</a>

1. 我們的起點：SQL 世界

當我們使用MySQL或PostgreSQL等關係型資料庫時，資料會整齊地排列在結構完美的表格中。我們必須確保每一行都遵循預先設定的嚴格列結構。如果需要更改這種結構，我們必須立即停止開發，處理複雜的變更，並祈禱所有現有資料仍然能夠相容。

我們確實從中獲得了一致性和邏輯性，但是隨著我們的應用程式不斷擴展，這種僵化成為了快速發展的真正瓶頸。

2. NoSQL 的故事：不只是 SQL

提到NoSQL資料庫，你可能聽說過它意味著「無 SQL」 ，但讓我們澄清一下：它並非與SQL全面對抗！正確且現代的解釋是：不只是 SQL ！

為什麼「不只是 SQL」❓

我們意識到SQL在某些特定任務（例如需要嚴格關係和一致性的任務）中表現出色，但如今的現代應用程式（例如社交網路、遊戲和網站）更注重速度和靈活性。 NoSQL 是一種NoSQL ，一種替代方案，使我們能夠根據具體任務選擇合適的工具。我們並沒有放棄SQL ，只是為我們的工具包增添了更強大的工具。

3. 從本地儲存到資料庫

在眾多類型的NoSQL資料庫中，MongoDB 屬於以文件為導向的類別。

想像一下，資料不再儲存在單獨的行和列中。相反，您可以將完整的記錄（例如，包含所有地址、訂單和偏好的使用者個人資料）儲存在一個名為「文件」的單一套件中。

文件:

→ 文件是基本建構塊。它看起來與JSON （JavaScript 物件表示法）物件完全相同，但嚴格來說，MongoDB 使用的是BSON （二進位JSON ）。為什麼是 BSON？因為它是一種速度更快的二進位格式，並且還包含簡單JSON沒有的資料類型（例如日期/時間值）。

→ 所有這些文件（注意，它們不必完全相同）都被分組到一個集合中，集合是一種取代舊表的資料夾。為了便於理解，我們可以把文件想像成儲存在localStorage中的值，但它們的功能遠比localStorage中的簡單字串值強大得多❗

→ 文件是 MongoDB 中最小也是最重要的資料單元，它包含了完整的訊息，並提供了極大的靈活性，允許：

→ 儲存嵌套物件，

→ 儲存列表，

→ 直接儲存複雜資料類型（例如日期/時間）。

這裡有一份Document ：

{    // unique ID 
  "_id": ObjectId("61a5c6f0e8f0b7c4d5a9b8c7"),
     // complex data type: Date/Time
  "order_date": ISODate("2025-11-18T10:00:00Z"), 
  "status": "Shipped",
      // nested object
  "shipping_address": {
    "street": "10 Example Blvd",
    "city": "London",
    "zip_code": "SW1A 0AA"
  },
    // list (Array)
  "items": [
    {
      "product_name": "Laptop Pro",
      "quantity": 1,
      "price": 1200.00
    },
    {
      "product_name": "Mouse Wireless",
      "quantity": 2,
      "price": 25.50
    }
  ]
}

收藏：

→ 如果文件相當於單一記錄（例如儲存在localStorage中的複雜值或SQL表中的一行），那麼 MongoDB 中的集合就是將所有這些記錄保存在一起的資料夾。

→ Collection在概念上等同於關係型（ SQL ）資料庫中的表。與SQL表中所有行必須遵循相同結構（相同列）不同，MongoDB Collection中的Documents可以具有不同的結構（動態模式）❗

→ 舉個簡單的例子，在 MongoDB 中，我們有一個名為school資料庫。這個資料庫包含兩個Collections ：students 和 teachers。

，

→ 1. students資料庫包含兩份文件：

  {
    first_name: "Alice",
    last_name: "Smith",
    age: 16,
    grade: 10,
    enrollment_date: new Date("2024-09-01T00:00:00Z"),
    courses: ["Math", "Physics", "English"] // Array
  },

  {
    first_name: "Bob",
    last_name: "Johnson",
    age: 17,
    grade: 11,
    enrollment_date: new Date("2023-09-01T00:00:00Z"),
    contact: { // nested object
      phone: "555-1234",
      email: "[email protected]"
    }
  }

2. 教師Collection包含兩份文件：

 {
    title: "Mr.",
    last_name: "Davis",
    subject: "Mathematics",
    tenure: true,
    phone: "555-5678"
    class_count: 5
  },

  {
    title: "Ms.",
    last_name: "Garcia",
    subject: "History",
    class_count: 4,
    office_hours: { // Nested Object
      day: "Wednesday",
      time: "2:00 PM - 3:00 PM"
    }
  }

天生的靈活性：

→ 一個使用者文件可能包含phone號碼字段，而下一個使用者文件可能不包含。這種動態模式是開發人員在處理快速變化的資料時選擇 MongoDB 的主要原因。

→ 因此，MongoDB 允許我們像物件（文件）一樣自然地對資料進行建模，並且這些物件在稱為Collections邏輯群組中得到高效管理。

關鍵字段： _id

→ 每個文件都必須有一個名為_id的唯一欄位。此欄位用作文件的主鍵（就像 SQL 行中的唯一 ID 一樣）。

→ 如果您在插入資料時沒有指定 _id，MongoDB 會自動使用名為ObjectId的特殊資料類型為您產生一個。此 ObjectId 保證唯一，甚至包含時間戳，讓您可以取得文件建立的確切時間。

4. 基本 CRUD 操作：

（假設 MongoDB 伺服器已安裝且 mongosh 已準備就緒，我們現在可以連接到資料庫，看看如何建立集合和文件）…

→ CRUD操作代表了任何持久化資料儲存系統所依賴的四個基本功能。在資料庫（例如 MongoDB，儘管這些術語也普遍適用）的上下文中，這些是我們與Collection中的Documents互動的方法。

1. 建立： insertOne() / insertMany()

→ Create操作會將新文件新增至集合。

insertOne(document) : 此方法用於向集合中插入單一新文件。

  //this will add a new document in 
  //teachers collection
db.teachers.insertOne({
  title: "Mr.",
  last_name: "Jack",
  subject: "Geography",
  tenure: false,
  phone: "555-5566"
  class_count: 6
})

insertMany([document1, document2, ...]) ：此方法用於透過單一指令將多個文件插入集合中。參數是一個文件陣列（列表）。

  //this will add two documents in 
  //students collection
db.students.insertMany([
   {
     first_name: "Lea",
     last_name: "Casy",
     age: 17,
     grade: 10
   },
   {
     first_name: "Jessy",
     last_name: "Smith",
     age: 18,
     grade: 10
   }
])

2. 閱讀： find() / findOne()

→ Read操作根據篩選條件從集合中檢索文件。

findOne(query) ：此方法傳回第一個符合查詢物件中指定篩選條件的文件。如果您知道只需要單一文件（例如，基於唯一 ID），則此方法非常理想。如果未指定查詢（即查詢為空：{}），則傳回集合中找到的第一個文件。

//find the first student with name 'Lea'
db.students.findOne({ first_name: 'Lea' })

find(query) ：此方法傳回一個指向所有符合指定篩選條件的文件的遊標。如果查詢物件為空（{}），則傳回集合中的所有文件。

//return all of documents from students colection
db.students.find()

//find all students whose age is greater than 16
db.students.find({ age: {$gt: 16 }})

3. 更新：updateOne()/updateMany()

updateOne(filter, update_operation) : 更新與給定過濾器相符的第一個文件。

//finds the document with `first_name 'Jessy'` and
// sets the new grade to false.
db.students.updateOne(
  { first_name: 'Jessy' },
  { $set: { grade: false } }
)

updateMany(filter, update_operation) : 更新所有與給定過濾器相符的文件。

// It selects documents only if the field contact is absent. ($exists: false)
// and add the 'contact' object with default phone and email values.
db.students.updateMany(
  // 1. FILTER: Select documents missing the 'contact' field
  { contact: { $exists: false } }, 

  // 2. OPERATION: Use $set to add the new 'contact' object
  { 
    $set: { 
      "contact.phone": false, 
      "contact.email": "[email protected]" 
    } 
  }
);

→ 基本$set運算子：這是最常用的更新運算子。它指定要修改哪些欄位以及它們的新值。它可以替換現有欄位的值，或在欄位不存在時新增欄位。

基本語法：在更新呼叫中，更新操作部分通常如下所示： {"$set": {"field_name": "new_value", "another_field": 123}} 。

4.刪除：deleteOne()/deleteMany

→ 刪除動作會從集合中刪除文件。

deleteOne(filter) ：刪除與指定篩選條件相符的第一個文件。

// delete the first student found whose first name is 'Lea'.
db.students.deleteOne({ first_name: "Lea" })

deleteMany(filter) ：刪除所有符合指定篩選條件的文件。

// delete all students who are currently in grade 10.
db.students.deleteMany({ grade: 10 });

注意❗如果您使用deleteMany({}) （一個空過濾器），將會刪除集合中的所有文件。使用刪除操作時務必小心謹慎。 🙃

刪除集合： db.students.drop()

刪除資料庫：先選擇use school資料庫，然後使用db.dropDatabase() ` 刪除它。

結論❤️

雖然我還沒有深入研究具體使用的工具，但我寫第一篇文章的目標是對 MongoDB 的基礎知識做一個簡短而紮實的介紹。

MongoDB 的世界浩瀚無垠，值得探索，但我認為這些基本知識至關重要。如果你了解 localStorage 中的資料保存和檢索機制，就可以進行有效的類比，從而更好地理解資料庫中的集合。 🙃

我很快就會發布更詳細的文章，進一步深入探討我們已經學到的概念。希望這篇入門指南對您有幫助！

如果你喜歡這篇文章，學到了新知識，或是想起了自己第一次接觸MongoDB 的經歷，別忘了按讚或留言！非常感謝你的閱讀，也感謝你抽出寶貴時間閱讀這篇文章。期待下次與你交流！祝你程式愉快！ 🥰🤗

原文出處：https://dev.to/cristea_theodora_6200140b/from-localstorage-to-database-understanding-the-mongodb-structure-1a21