MongoDB数据类型有哪些

MongoDB 是一个基于文档的 NoSQL 数据库，它以 BSON（Binary JSON）格式存储数据。BSON 是 JSON 的二进制表示形式，支持更多的数据类型和更高效的存储与查询。MongoDB 提供了丰富的数据类型，以满足各种应用场景的需求。本文将详细介绍 MongoDB 支持的主要数据类型。

1. 基本数据类型

1.1 字符串（String）

字符串是 MongoDB 中最常用的数据类型之一，用于存储文本数据。字符串必须使用 UTF-8 编码。

{
  "name": "John Doe",
  "description": "This is a sample string."
}

1.2 整数（Integer）

MongoDB 支持 32 位和 64 位整数。32 位整数使用 int 类型，64 位整数使用 long 类型。

{
  "age": 30,
  "population": 1000000000
}

1.3 浮点数（Double）

MongoDB 支持双精度浮点数，用于存储小数或科学计数法表示的数字。

{
  "price": 19.99,
  "temperature": -273.15
}

1.4 布尔值（Boolean）

布尔值用于存储 true 或 false。

{
  "isActive": true,
  "isDeleted": false
}

1.5 日期（Date）

MongoDB 使用 Date 类型存储日期和时间。日期以 UTC 格式存储，并且可以精确到毫秒。

{
  "createdAt": ISODate("2023-10-01T12:34:56.789Z"),
  "updatedAt": ISODate("2023-10-02T15:30:00.000Z")
}

1.6 空值（Null）

null 用于表示空值或缺失的字段。

{
  "middleName": null
}

2. 复合数据类型

2.1 数组（Array）

数组用于存储一组有序的值，数组中的元素可以是不同的数据类型。

{
  "tags": ["mongodb", "database", "nosql"],
  "scores": [95, 89, 78]
}

2.2 内嵌文档（Embedded Document）

内嵌文档是指一个文档中包含另一个文档。这种结构非常适合表示一对多关系或复杂的数据结构。

{
  "user": {
    "name": "Jane Doe",
    "age": 28
  },
  "address": {
    "street": "123 Main St",
    "city": "Anytown",
    "zip": "12345"
  }
}

3. 特殊数据类型

3.1 对象ID（ObjectId）

ObjectId 是 MongoDB 中用于唯一标识文档的 12 字节 ID。它通常用于 _id 字段。

{
  "_id": ObjectId("507f1f77bcf86cd799439011")
}

3.2 二进制数据（Binary Data）

MongoDB 支持存储二进制数据，如图片、音频、视频等。二进制数据使用 BinData 类型。

{
  "image": BinData(0, "base64encodedstring")
}

3.3 正则表达式（Regular Expression）

MongoDB 支持存储正则表达式，用于模式匹配。

{
  "pattern": /^[A-Za-z]+$/
}

3.4 JavaScript 代码（JavaScript Code）

MongoDB 允许存储 JavaScript 代码，通常用于存储函数或脚本。

{
  "script": "function() { return 'Hello, World!'; }"
}

3.5 时间戳（Timestamp）

时间戳是 MongoDB 内部使用的一种特殊数据类型，用于记录文档的修改时间。它由两个 32 位整数组成，分别表示秒数和操作计数。

{
  "timestamp": Timestamp(1696176000, 1)
}

3.6 最小值和最大值（MinKey 和 MaxKey）

MinKey 和 MaxKey 是 MongoDB 中的特殊值，分别表示最小值和最大值。它们通常用于比较操作。

{
  "minValue": MinKey,
  "maxValue": MaxKey
}

4. 地理空间数据类型

4.1 点（Point）

点用于表示地理空间中的一个点，通常用于存储经纬度坐标。

{
  "location": {
    "type": "Point",
    "coordinates": [ -73.856077, 40.848447 ]
  }
}

4.2 线（LineString）

线用于表示地理空间中的一条线，由多个点组成。

{
  "route": {
    "type": "LineString",
    "coordinates": [
      [ -73.856077, 40.848447 ],
      [ -73.855000, 40.849000 ]
    ]
  }
}

4.3 多边形（Polygon）

多边形用于表示地理空间中的一个区域，由多个点组成的闭合环。

{
  "area": {
    "type": "Polygon",
    "coordinates": [
      [
        [ -73.856077, 40.848447 ],
        [ -73.855000, 40.849000 ],
        [ -73.854000, 40.848000 ],
        [ -73.856077, 40.848447 ]
      ]
    ]
  }
}

4.4 多点（MultiPoint）

多点用于表示地理空间中的多个点。

{
  "locations": {
    "type": "MultiPoint",
    "coordinates": [
      [ -73.856077, 40.848447 ],
      [ -73.855000, 40.849000 ]
    ]
  }
}

4.5 多线（MultiLineString）

多线用于表示地理空间中的多条线。

{
  "routes": {
    "type": "MultiLineString",
    "coordinates": [
      [
        [ -73.856077, 40.848447 ],
        [ -73.855000, 40.849000 ]
      ],
      [
        [ -73.854000, 40.848000 ],
        [ -73.853000, 40.847000 ]
      ]
    ]
  }
}

4.6 多多边形（MultiPolygon）

多多边形用于表示地理空间中的多个多边形。

{
  "areas": {
    "type": "MultiPolygon",
    "coordinates": [
      [
        [
          [ -73.856077, 40.848447 ],
          [ -73.855000, 40.849000 ],
          [ -73.854000, 40.848000 ],
          [ -73.856077, 40.848447 ]
        ]
      ],
      [
        [
          [ -73.853000, 40.847000 ],
          [ -73.852000, 40.846000 ],
          [ -73.851000, 40.845000 ],
          [ -73.853000, 40.847000 ]
        ]
      ]
    ]
  }
}

5. 其他数据类型

5.1 十进制数（Decimal128）

Decimal128 是 MongoDB 3.4 引入的数据类型，用于存储高精度的十进制数，适用于金融计算等场景。

{
  "price": NumberDecimal("123.4567890123456789")
}

5.2 符号（Symbol）

Symbol 是 MongoDB 中的一种特殊字符串类型，通常用于存储重复的字符串以提高存储效率。不过，这种类型在现代 MongoDB 中已经很少使用。

{
  "symbol": Symbol("USD")
}

6. 总结

MongoDB 提供了丰富的数据类型，涵盖了从基本数据类型到复杂的地理空间数据类型。这些数据类型使得 MongoDB 能够灵活地处理各种数据存储需求。在实际应用中，选择合适的数据类型不仅可以提高存储效率，还能优化查询性能。理解这些数据类型的特点和适用场景，有助于更好地设计 MongoDB 数据库结构，满足业务需求。