【Docker】搭建一款高性能、开源、无表结构的文档型数据库 - MongoDB

UPToZ 字数: 7058 阅读耗时: 17 分钟 2025/08/11 2025/08/11 博客独享热度: 12 评论:

前言

本教程基于飞牛系统 fnOS 0.9.15 的 Docker Compose 功能进行搭建。

简介

MongoDB 是一款高性能、开源、无 schema（模式）的文档型数据库，属于 NoSQL（非关系型数据库）的一种。它以灵活的文档模型、良好的可扩展性和强大的查询能力，广泛应用于各类互联网应用、大数据场景和敏捷开发项目中。

特点

文档模型（Document Model）
- 数据以 BSON（Binary JSON）格式存储，类似 JSON 文档，支持嵌套结构和数组，能自然映射对象模型（如编程语言中的类和对象）。
- 示例文档：
```
{
  "_id": ObjectId("60d21b4667d0d8992e610c85"),
  "name": "MongoDB",
  "type": "database",
  "features": ["document-oriented", "schema-less", "high performance"],
  "version": 6.0,
  "metadata": {
    "releaseDate": "2022-07-12",
    "license": "SSPL"
  }
}
```
- 无需预定义表结构（schema），字段可动态添加，适合需求频繁变化的场景。

高性能
- 支持内存映射存储，频繁访问的数据可缓存在内存中，读写速度快。
- 索引机制丰富，支持单字段索引、复合索引、地理空间索引、文本索引等，优化查询效率。
高可用性与容错
- 通过 副本集（Replica Set） 实现高可用：由主节点（Primary）、从节点（Secondary）和仲裁节点（Arbiter）组成，主节点故障时自动选举新主节点，确保服务不中断。
- 数据自动同步到从节点，具备数据冗余和故障恢复能力。
水平扩展能力
- 支持 分片（Sharding）：将数据按分片键（Shard Key）分布到多个分片集群，突破单节点存储和性能瓶颈，可线性扩展。
丰富的查询与聚合功能
- 支持复杂查询（如范围查询、正则匹配、嵌套文档查询）、更新和删除操作。
- 提供 聚合管道（Aggregation Pipeline），可实现数据过滤、分组、排序、计算等复杂数据分析，类似 SQL 中的 GROUP BY 和 JOIN。

MongoDB 与关系型数据库的对比

特性	关系型数据库（如 MySQL）	MongoDB
数据模型	二维表（行、列），严格 schema	BSON 文档，无固定 schema
存储单位	表（Table）、行（Row）	集合（Collection）、文档（Document）
关联关系	通过外键（Foreign Key）关联	嵌套文档或引用（Reference）
事务支持	强事务 ACID 特性	3.0+ 支持多文档事务（ACID）
扩展方式	垂直扩展（升级硬件）	水平扩展（分片集群）
适用场景	结构化数据、复杂事务（如银行）	非结构化 / 半结构化数据、高并发读写（如社交、电商）

适用场景

灵活的数据结构：如内容管理系统（CMS）、博客平台，字段频繁变更无需修改表结构。
高并发读写：如电商商品信息、用户行为日志，支持快速插入和查询。
大数据存储与分析：结合分片和聚合管道，处理海量数据（如物联网传感器数据、日志分析）。
敏捷开发：迭代速度快，无需前期严格设计 schema，加速开发周期。

部署

打开Docker管理器，选择「Compose」，点击右上角「新增项目」。

在创建项目窗口中填写「项目名称」和选择数据存放「路径」，然后选择「创建docker-compose.yml」，将下列代码根据自己实际情况修改后复制粘贴进去。

version: '3.8'

services:
  mongodb:
    image: mongo:6.0
    container_name: mongodb
    restart: always
    ports:
      - "27017:27017"
    volumes:
      - ./data/db:/data/db # 数据持久化
    environment:
      MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME: root
      MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD: p@ssw0rd

勾选「创建项目后立即启动」，最后点击「确定」。

使用

使用数据库管理工具进行连接，「连接名称」根据自己喜好进行命名，「主机」则输入自己的NAS设备的IP地址，「端口」使用你设置的端口号，「密码」则输入你设置的数据库访问密码。

此处演示使用的是“Navicat”数据库管理工具，也可以选择其他数据库管理工具，比如MongoDB Compass、Robo 3T等。