Python MongoDB 教程

Posted 2023-04-03 NBITer

Python MongoDB 教程

在本教程中，我们将介绍如何使用 Python 操作 MongoDB。MongoDB 是一种 NoSQL 数据库，它将数据存储在类似 JSON 的文档中。Python 是一种流行的编程语言，常用于 Web 开发和数据分析。

准备工作

在开始之前，请确保您的计算机上已安装以下内容：

• Python 3.x
• pymongo 模块（可以使用 pip 安装）

您还需要访问 MongoDB 数据库。您可以在 这里 注册一个免费的 MongoDB Cloud 账户。

连接 MongoDB

要从 Python 连接 MongoDB，我们将使用 PyMongo 库。首先从 pymongo 模块导入 MongoClient 类：

from pymongo import MongoClient

接下来，创建一个 MongoClient 对象，并指定 MongoDB 数据库的连接详情：

client = MongoClient('mongodb+srv://<username>:<password>@<cluster-address>/test?retryWrites=true&w=majority')

请将 <username>、<password> 和 <cluster-address> 替换为您自己的值。

现在我们有了一个客户端对象，可以访问其中的数据库和集合。让我们创建一个新的数据库和集合：

db = client['mydatabase']
mycollection = db['mycollection']

插入数据

要将文档插入到集合中，可以使用 insert_one() 方法：

doc = "name": "John", "age": 30, "city": "New York"
mycollection.insert_one(doc)

这将在 "mycollection" 集合中插入一个新文档，其中包含 "name"、"age" 和 "city" 字段。

查询数据

要从集合中检索数据，可以使用 find() 方法：

result = mycollection.find("name": "John")
for doc in result:
    print(doc)

这将打印出 "mycollection" 集合中所有 "name" 字段为 "John" 的文档。

更新数据

要更新集合中的文档，可以使用 update_one() 方法：

mycollection.update_one("name": "John", "$set": "age": 40)

这将更新 "mycollection" 集合中第一个 "name" 字段为 "John" 的文档的 "age" 字段。

删除数据

要从集合中删除文档，可以使用 delete_one() 方法：

mycollection.delete_one("name": "John")

这将删除 "mycollection" 集合中第一个 "name" 字段为 "John" 的文档。

聚合查询

聚合查询是一种查询方式，可以用于组合不同的数据集并返回计算结果。例如，我们可以使用聚合查询来计算集合中的文档数、平均值、最大值、最小值等。

以下是一个聚合查询的示例，该查询将计算 "mycollection" 集合中所有文档的平均年龄：

from bson.son import SON
pipeline = [
    "$group": "_id": "null", "avg_age": "$avg": "$age",
    "$project": "_id": 0, "avg_age": 1
]
result = mycollection.aggregate(pipeline)
for doc in result:
    print(doc)

索引

索引是一种用于加速查询操作的数据结构。MongoDB 支持多种类型的索引，例如单字段索引、复合索引、地理空间索引等。

以下是一个创建单字段索引的示例，该索引将加速 "mycollection" 集合中 "name" 字段的查询：

mycollection.create_index("name")

Python 和 MongoDB 的优势

Python 和 MongoDB 的结合使得数据处理变得更加简单和高效。Python 提供了强大的数据分析和处理工具，MongoDB 提供了灵活的数据存储和查询操作。这使得 Python 和 MongoDB 成为开发强大应用程序的理想选择。

根据需求扩充内容

除了基本的 MongoDB 操作之外，还有很多其他的功能和工具可以使用。例如，您可以使用 PyMongo 库中的 GridFS 来存储和检索大型二进制文件，如图像和视频。您还可以使用 MongoDB Atlas 来在云端托管和管理 MongoDB 实例。此外，MongoDB 还支持多种编程语言，包括 Java、C#、Node.js 等。

在实际应用中，您可能需要将 MongoDB 集成到 Web 应用程序或移动应用程序中。例如，您可以使用 Flask 框架和 PyMongo 库构建基于 Web 的 MongoDB 应用程序。您还可以使用 PyMongo 库在 Python 移动应用程序中使用 MongoDB。这些都是将 MongoDB 应用于现实世界应用程序的示例。

总结

在本教程中，我们介绍了如何使用 Python 操作 MongoDB。我们学习了如何连接 MongoDB 数据库、插入和查询数据以及更新和删除集合中的文档。我们还介绍了聚合查询和索引，它们是 MongoDB 中重要的功能。掌握这些知识后，您可以开始构建利用 MongoDB 灵活性和可扩展性的强大应用程序。另外，在实际应用中，您还可以根据需求扩充内容，以满足更复杂的数据处理需求。

python3数据库MongoDB的全面安装教程

MongoDB 是由C++语言编写的非关系型数据库，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统其内容存储形式类似 JSON 对象，它的字段值可以包含其他文档、数组及文档数组，非常灵活。 MongoDB支持多种平台，包括 Windows、Linux、Mac OS、Solaris 等，在其官方网站( htps://www mongodb.com/download-center)均可找到对应的安装包。

1.相关链接
官方网站:https://www.mongodb.com

官方文档:https://docs.mongodb.com

GitHub: https://github.com/mongodb
中文教程:htp://www.runoob.com/mongodb/mongodb-tutorial.html

2.Windows 下的安装
这里直接在官网(如图下图所示)点击 DOWNLOAD 按钮下载 msi 安装包即可。

下载完成后，双击它开始安装，指定MongoDB的安装路径，例如此处我指定的安装路径为 C:\\Program Files\\MongoDB\\Server\\4.4点击 Next 按钮执行安装即可。
安装成功之后，进人MongoDB的安装目录，此处是C:\\Program Files\\MongoDB\\Server\\4.4，在bin目录下新建同级目录data。然后进入 data 文件夹，新建子文件夹 db来存储数据目录。

之后打开命令行，进人MongoDB 安装目录的 bin 目录下，运行 MongoDB 服务: mongod --dbpath "C:\\Program Files\\MongoDB\\Server\\4.4\\data\\db"
请记得将此处的路径替换成你的主机 MongoDB 安装路径。运行之后，会出现一些输出信息。这样我们就启动MongoDB服务了。

但是如果我们想一直使用 MongoDB，就不能关闭此命令行了。如果意外关闭或重启，MongoDB这样我们就启动 MongoDB 服务了。
服务就不能使用了。这显然不是我们想要的。所以，接下来还需将MongoDB 配置成系统服务。
首先，以管理员模式运行命令行。注意，此处一定要以管理员身份运行，否则可能配置失败。

以管理员身份运行 ，在“开始”菜单中搜索cmd，找到命令行，然后右击它以管理员身份运行即可。
随后新建一个日志文件，在bin目录新建logs同级目录，进入之后新建一个mongodb.log文件，用于保存MongoDB的运行日志。

在命令行下输人如下内容:
mongod --bind ip 0.0.0.0--logpath"C:\\Program Files\\MongoDB\\Server\\4.4\\logs\\mongodb.log"--logappend--dbpath
“C: \\Program Files\\MongoDB\\Server\\4.4\\data\\db”--port 27017 --serviceliame "MongoDB”--serviceDisplayName "MongoDB”--install

这里的意思是绑定IP为0.0.0.0(即任意IP均可访问)，指定日志路径、数据库路径和端口，指定服务名称。需要注意的是，这里依然需要把路径替换成你的MongoDB安装路径，运行此命令后即可安装服务，运行。如果没有出现错误提示，则证明MongoDB服务已经安装成功。可以在服务管理页面查看系统服务。

然后就可以设置它的开机启动方式了，如自动启动或者手动启动等，这样我们就可以非常方便地管理MongoDB服务了。

启动服务之后，在命令行下就可以利用mongo命令进入MongoDB命令交互环境了。

这样，Windows下的MongoDB配置就完成了。

3.Linux下的安装

这里以MongoDB3.4为例说明MongoDB的安装过程。

Ubuntu

首先，导入MongoDB的GPG key:

sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver. ubuntu.com:80--recv 0C49F3730359A14518585931BC711F9BA15703C6

随后创建apr-get 源列表，各个系统版本对应的命令分别如下。
echo "deb [ arch and64 ] http://repo.mongodb.org/apt/ubuntu precise/mongodb-org/3.4 multiverse”I sudo tee

Ubuntu 12.04 对应的命令如下:
/etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.4.1ist

Ubuntu 14.04 对应的命令如下:
echo "deb [ archamd64 ] http://repo,mongodb.org/apt/ubuntu trusty/mongodb-org/3.4 multiverse" I sudo tee
/etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.4.list

Ubuntu 16.04 对应的命令如下:
echo "deb [ archand64,arm64 】 http://repo.mongodb.org/apt/ubuntu xenial/mongodb-org/3.4 multiverse"
sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.4.list

随后更新 apt-get 源: sudo apt-get update
之后安装 MongoDB 即可:
sudo apt-get install -y mongodb-org
安装完成后运行 MongoDB，命令如下: mongod --port 27017 -.dbpath /data/db
运行命令之后，MongoDB 就在27017端口上运行了，数据文件会保存在/data/db路径下
一般情况下，我们在Linux上配置MongoDB都是为了远程连接使用的，所以这里还需要配置-下MongoDB的远程连接以及用户名和密码。
接着，进入 MongoDB命令行: mongo --port 27017
现在我们就已经进入到MongoDB的命令行交互模式下了，在此模式下运行如下命令:> use admin
switched to db admin
> db.createlser(user:admin’，pwd:'admin123', roles: [frole: "root’,db:"admin']]1) Successfully added user:
"user”:"admin","roles":1
"role:"root""db”:"admin"

这样我们就创建了一个用户名为admin，密码为admin123的用户，赋予最高权限。

随后需要修改MongoDB的配置文件，此时执行如下命令: sudo vi /etc/mongod.conf

然后修改net部分为:

net:
port: 27017
bindIp: 0.0.0.0
这样配置后，MongoDB可被远程访问。
另外，还需要添加如下的权限认证配置。此时直接添加如下内容到配置文件即可:

security:
authorization: enabled
配置完成之后，我们需要重新启动 MongoDB 服务，命令如下:

sudo service mongod restart
这样远程连接和权限认证就配置完成了

CentOS 和 Red Hat

首先，添加 MongoDB 源:
sudo vi /etc/yum.repos.d/mongodb-org.repo接着修改如下内容并保存:

[mongodb-org-3.4]
name-MongoDB Repository
baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/Sreleasever/mongodb-org/3.4/x86_64/ gpgcheck=1 enabled=1
gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-3.4.asc

然后执行yum命令安装: sudo yum install mongodb-org
这里启动MongoDB 服务的命令如下: sudo systemctl start mongod
停止和重新加载MongoDB 服务的命令如下:

sudo systemctl stop mongod sudo systemctl reload mongod
有关远程连接和认证配置，可以参考前面，方式是相同的。
更多 Linux 发行版的 MongoDB 安装方式可以参考官方文档:

https://docs.mongodb.com/manual/ dministration/install-on-linux/。

4.Mac 下的安装
这里推荐使用 Homebrew安装，直接执行brew命令即可: brew install mongodb
然后创建一个新文件夹/data/db，用于存放 MongoDB数据这里启动MongoDB 服务的命令如下: brew services start mongodb sudo mongod

停止和重启MongoDB 服务的命令分别是:
brew services stop mongodb brew services restart mongodb

5.可视化工具
这里推荐一个可视化工具RoboMongo/Robo3T，它使用简单，功能强大，官方网站为

https:// robomongo.org/，三大平台都支持，下载链接为

https://robomongo.org/download。
另外，还有一个简单易用的可视化工具--Studio3T，它同样具有方便的图形化管理界面，官方网站为 https:/studio3.com，同样支持三大平台，下载链接为 https://studio3t.com/download/。