MongoDB数据类型学习笔记

MongoDB 数据类型学习笔记

MongoDB 的核心是文档（Document），而文档的强大之处在于其值的类型非常丰富。与只有字符串、数字等简单类型的 JSON 不同，MongoDB（底层使用 BSON 格式）支持更多的数据类型，这使得数据存储和查询变得更加灵活和高效。

我们将这些数据类型分为几类来学习。

一、 常用基础类型

这些是构建文档最常用、最基础的砖块。

数据类型	描述与示例	注意事项
String	字符串，最常见的数据类型。	必须是合法的 UTF-8 编码。
	{"name": "张三"}
Integer	整数，用于存储年龄、数量等。	MongoDB 支持32位和64位整数。在 Mongo Shell 中输入的数字默认可能被视为浮点数。
	{"age": 30, "quantity": 100}
Double	双精度浮点数，用于存储价格、坐标等小数。	{"price": 19.99, "latitude": 39.9}
Boolean	布尔值，用于表示真或假。	{"is_active": true, "is_deleted": false}
Null	用于表示一个字段为空值或不存在。	{"middle_name": null}

二、 结构化类型

这两种类型是构建复杂、嵌套文档结构的关键。

数据类型	描述与示例	注意事项
Object	内嵌文档 (Embedded Document)，一个文档可以嵌套在另一个文档中。	这是实现复杂数据关系的核心，无需像关系型数据库那样进行表连接。
	{"user": "李四", "address": {"city": "上海", "street": "南京路"}}
Array	数组，可以将多个值存储在一个键中。	数组中的元素可以是不同类型的，包括数字、字符串、甚至内嵌文档。
	{"tags": ["nosql", "database", 101], "scores": [85, 92, 78]}

三、 特殊ID与时间类型 (重点)

这几个类型非常重要，特别是 ObjectId 和 Date，理解它们的区别是关键。

1. ObjectId - 文档的“身份证”

每个存入 MongoDB 的文档都必须有一个 _id 键，它的值在集合内必须是唯一的。ObjectId 就是 _id 的默认数据类型。

• 特性：ObjectId 是一种特殊设计的12字节ID，它不是一个简单的随机字符串，而是由四部分组成：

  1. 4字节时间戳：文档创建时的Unix时间戳（精确到秒）。这让你可以根据ID大致排序文档的创建时间！
  2. 3字节机器码：运行MongoDB实例的主机唯一标识符。
  3. 2字节进程ID (PID)：创建该ID的MongoDB进程的ID。
  4. 3字节计数器：一个随机起始的、自增的计数器，确保在同一秒内生成的ID也是唯一的。

• 优点：

  • 自动生成：你无需手动指定主键，MongoDB 会帮你处理。
  • 高度唯一：在分布式系统中也能基本保证唯一性。
  • 自带时间信息：可以从 ObjectId 中提取出文档的创建时间。

• 实用操作示例：

  // 在 Mongo Shell 中创建一个新的 ObjectId
  > var newId = ObjectId()
  > print(newId)
  ObjectId("632b0a1f9d7a2b4d8c7e4f2b")// 从 ObjectId 中提取创建时间
  > newId.getTimestamp()
  ISODate("2022-09-21T12:08:31Z") // 这是格林尼治时间 (UTC)// 将 ObjectId 转换为普通字符串
  > newId.toString()
  'ObjectId("632b0a1f9d7a2b4d8c7e4f2b")'
  > newId.str // 一个更简洁的属性
  '632b0a1f9d7a2b4d8c7e4f2b'
  

2. Date - 推荐使用的日期类型

这是在应用中存储时间、日期信息的标准和推荐方式。

• 存储格式：它内部存储的是一个64位整数，表示自 Unix 纪元（1970年1月1日 UTC）以来经过的毫秒数。它可以表示1970年之前的时间（负数）。

• 优点：

  • 类型精确：它是一个真正的日期类型，而不是字符串。
  • 查询友好：MongoDB 提供了丰富的查询操作符（如 $gt, $lt）来对日期进行范围查询。
  • 时区中立：所有日期都以UTC（格林尼治标准时间）格式存储，避免了时区混淆。

• 实用操作示例：

  // 创建一个表示当前时间的 Date 对象
  > var now = new Date()
  > print(now)
  ISODate("2025-09-19T06:30:00.000Z") // 输出 ISODate 格式// 检查它的类型
  > typeof now
  object // 在 JavaScript 环境中，Date 是一个对象
  

3. Timestamp - 内部使用的时间戳

请注意： 这个类型不应该被用作常规的日期时间存储。

• 用途：它主要供 MongoDB 内部使用，特别是在**复制（Replication）的操作日志（oplog）**中，用来记录操作的精确顺序。

• 结构：它是一个64位的值，由两部分组成：

  1. 前32位：Unix时间戳（秒）。
  2. 后32位：在这一秒内发生的第几次操作的序号。

• 核心区别：

  • Date 是用来记录“某个事件发生在哪个时间点”的。
  • Timestamp 是用来记录“某个操作在数据库内部的发生顺序”的。

结论：在你的业务开发中，当你需要存储创建时间、更新时间、生日等信息时，请始终使用 Date 类型。

四、 其他类型

这些类型在特定场景下非常有用。

数据类型	描述
Binary Data	用于存储二进制数据，如图片、文件等。（但更推荐使用 GridFS 来存储大文件）。
Code	用于在文档中直接存储 JavaScript 代码。
Regular expression	用于存储正则表达式，可以直接在查询中使用。