[mongodb] mongo常用字段类型

1、json和bson

JSON

JSON是一种简单的数据表示方式，它易于理解、易于解析、易于记忆。但从另一方面来说，因为只有null、布尔、数字、字符串、数组和对象这几种数据类型，所以JSON有一定局限性。例如，JSON没有日期类型，JSON只有一种数字类型，无法区分浮点数和整数，更别说区分32为和64位数字了。再者，JSON无法表示其他一些通用类型，如正则表达式或函数。

BSON

BSON（Binary Serialized Document Format）是一种类JSON的二进制形式的存储格式，简称Binary JSON。它和JSON一样，支持内嵌的文档对象和数组对象，但是BSON有JSON没有的一些数据类型，如Date和BinData类型。它支持下面数据类型。每个数据类型对应一个数字，在MongoDB中可以使用$type操作符查看相应的文档的BSON类型

MongoDB无须声明数据类型，全自动匹配

每种BSON类型都具有整数和字符串标识符，如下表所示：

2、数据类型

2.1、double类型

mongo shell 客户端默认将数字看成浮点数。

2.2、 64-bit integer（long）

BSON有两种整型数据类型：32位有符号整型数据(INT); 64位有符号型整型数据(LONG)

转换函数为 NumberLong（），

2.3、 32-bit integer （int）

32-bit integer （int）和64-bit integer（long）差不多，不同的是，其转换函数由NumberLong（）变成了 NumberInt() ，其接受的参数，也当成string类型来处理。

2.4、decimal

Decimal 这个数据类型是在Mongo 3.4 才开始引入的。新增Decimal数值类型主要是为了记录、处理货币数据 ，例如 财经数据、税率数据等。有时候，一些科学计算也采用Decimal类型。

因为mongo shell默认将数字当成double类型，所以也是需要显式的 转换函数NumberDecimal() ，其接受参数是string值。

mongos> db.testnum01.insert({_id:231,calc:NumberDecimal("1000.55")})

说明：

int/long/decimal， 参数接受类型是string ，如果是数字（默认是double类型）也可以，但是有精度丢失的风险，会把数字变成15位（小数点不计算在内）

2.5 数字类型相加测试

以上4中都为数字类型，进行decimal与个类型数字的相加测试，如果如下：

Decimal 与decimal/int/long类型相加，小数位不变；

decimal与double类型相加，小数位会变成14位。

mongos> db.testnum01.find({_id:231})
{ "_id" : 231, "calc" : NumberDecimal("1004.55") }
mongos> db.testnum01.updateOne({_id:231},{$inc:{calc:2}})
{ "acknowledged" : true, "matchedCount" : 1, "modifiedCount" : 1 }
mongos> db.testnum01.find({_id:231})
{ "_id" : 231, "calc" : NumberDecimal("1006.55000000000000") }

2.6 object ID

类似于唯一的主键，包含12个字节 ：总共有24位16进制数构成，也就是12个字节。

{ "_id" : ObjectId("5f2a22f7aa56fc2fc978b159"), "calc" : 123456789012345680 }
5f2a22f7 aa56fc 2fc9 78b159

#"5f2a22f7" 代指的是unix时间戳,这条数据的产生时间
#"aa56fc" 代指某台机器的机器码,存储这条数据时的机器编号
#"2fc9" 代指进程ID,多进程存储数据的时候,非常有用的
#"78b159" 代指随机数,这里要注意的是,随机数的数字可能会出现重复,不是唯一的
#以上四种标识符拼凑成世界上唯一的ObjectID
#只要是支持MongoDB的语言,都会有一个或多个方法,对ObjectID进行转换
#可以得到以上四种信息
#注意:这个类型是不可以被JSON序列化的
这是MongoDB生成的类似关系型DB表主键的唯一key，具体由24个bit组成：
0-8字节是unix时间戳,
9-14字节的机器码，表示MongoDB实例所在机器的不同；
15-18字节的进程id，表示相同机器的不同MongoDB进程。
19-24字节是随机数

由于ObjectId中保存了创建的时间戳，所以你不需要为你的文档保存时间戳字段， 可以通过"getTimestamp()"来获取文档的创建时间戳, 返回时间戳

--返回时间戳
mongos> ObjectId("5f2a22f7aa56fc2fc978b159").getTimestamp()
ISODate("2020-08-05T03:09:43Z")
--返回字符串
mongos> ObjectId("5f2a22f7aa56fc2fc978b159").str
5f2a22f7aa56fc2fc978b159

2.7 string

utf-8字符串，记住一定是utf-8字符串

2.8 arrays

数组或者列表，多个值存储到一个键 (list)

"hobby" : [ "羽毛球","足球","篮球"]

2.9 Object字典

"course" : {"name" : "MongoDB","price" : 1000}

2.10 Null

空数据类型 , 一个特殊的概念,None Null

2.11 timetamp时间戳

"date" : 1528183743111

2.12 data

存储当前日期或时间格式

 "date" : ISODate("2019-01-05T15:28:33.705+08:00")

3、mongo中使用大整数精度丢失问题

Mongo shell中使用大整数字面量，但默认整数字面量类型却是双精度浮点数，导致丢失精度

• 问题描述：

通过mongo shell插入或更新一个大整数（长度约大于等于16位数字）时，例如：

mongos> db.testnum01.insert([{_id:100,calc:12345678901111111111},{_id:101,calc:NumberLong("1234567890123456789")}])

实际上插入的是

> db.testnum01.find()
{ "_id" : 100, "calc" : 12345678901111112000 }
{ "_id" : 206, "calc" : 12345678902222221000 }
{ "_id" : 207, "calc" : 12345678903333333000 }
{ "_id" : 101, "calc" : NumberLong("1234567890123456789") }

• 分析：

由于mongo shell实际上是一个js引擎，而在javascript中，基本类型中并没有int或long，所有整数字面量实际上都以双精度浮点数表示（IEEE754格式）。64位的双精度浮点数中，实际是由1bit符号位，11bit的阶码位，52bit的尾数位构成。

11bit的余-1023阶码使得双精度浮点数提供大约-1.7E308～+1.7E308的范围，52bit的尾数位大概能表示15~16位数字（部分16位长的整数已经超出52bit能表示的范围）。

所以当我们在mongo shell中直接使用整数时，实际上它是以double表示的，而当这个整数字大约超过16位数字时，就可能发生有些整数无法精确表示的情况，只能使用一个接近能表示的整数来替代。如上面例子中，存入20位的数字，实际上能有效表示的数字只有16位，另外4位发生精度丢失的情况。

• 解决方法：

使用NumberLong()函数构造长整型的类型，记住传入的参数一定要加双引号，否则使用整数的话又会被当做double而可能丢失精度。

注意 ：long类型：64bit，8字节有符号型，最大可存2^63-1=9223372036854775807

超过64位可存储为字符串：> db.testnum01.insert({_id:222,calc:"12345678901234567890"})

mongos> db.testnum01.insert({_id:200,calc:NumberLong(1234567890123456789)})
mongos> db.testnum01.insert({_id:201,calc:NumberLong("1234567890123456789")})
mongos> db.testnum01.find()
{ "_id" : 200, "calc" : NumberLong("1234567890123456768") }   //最后2位精度不对
{ "_id" : 201, "calc" : NumberLong("1234567890123456789") }
mongos> db.testnum01.insert({_id:202,calc:NumberLong("9223372036854775808")})    --无法写入
2020-08-05T13:39:48.422+0800 E QUERY    [js] Error: could not convert string to long long :
@(shell):1:35
mongos> db.testnum01.insert({_id:202,calc:NumberLong("9223372036854775807")})   --可以写入
WriteResult({ "nInserted" : 1 })