Python全栈100天学习笔记Day40 MongoDB安装配置及应用

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Python全栈100天学习笔记Day40 MongoDB安装配置及应用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

MongoDB概述

MongoDB简介

MongoDB是2009年问世的一个面向文档的数据库管理系统，由C++语言编写，旨在为Web应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。虽然在划分类别的时候后，MongoDB被认为是NoSQL的产品，但是它更像一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，在非关系数据库中它功能最丰富，最像关系数据库。

MongoDB将数据存储为一个文档，一个文档由一系列的“键值对”组成，其文档类似于JSON对象，但是MongoDB对JSON进行了二进制处理（能够更快的定位key和value），因此其文档的存储格式称为BSON。关于JSON和BSON的差别大家可以看看MongoDB官方网站的文章《JSON and BSON》。

目前，MongoDB已经提供了对Windows、MacOS、Linux、Solaris等多个平台的支持，而且也提供了多种开发语言的驱动程序，Python当然是其中之一。

MongoDB的安装和配置

可以从MongoDB的官方下载链接下载MongoDB，官方为Windows系统提供了一个Installer程序，而Linux和MacOS则提供了压缩文件。下面简单说一下Linux系统如何安装和配置MongoDB。

wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-amazon-3.6.5.tgz
gunzip mongodb-linux-x86_64-amazon-3.6.5.tgz
mkdir mongodb-3.6.5
tar -xvf mongodb-linux-x86_64-amazon-3.6.5.tar --strip-components 1 -C mongodb-3.6.5/
export PATH=$PATH:~/mongodb-3.6.5/bin
mkdir -p /data/db
mongod --bind_ip 172.18.61.250

2018-06-03T18:03:28.232+0800 I CONTROL  [initandlisten] MongoDB starting : pid=1163 port=27017 dbpath=/data/db 64-bit host=iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z
2018-06-03T18:03:28.232+0800 I CONTROL  [initandlisten] db version v3.6.5
2018-06-03T18:03:28.232+0800 I CONTROL  [initandlisten] git version: a20ecd3e3a174162052ff99913bc2ca9a839d618
2018-06-03T18:03:28.232+0800 I CONTROL  [initandlisten] OpenSSL version: OpenSSL 1.0.0-fips29 Mar 2010
...
2018-06-03T18:03:28.945+0800 I NETWORK  [initandlisten] waiting for connections on port 27017

说明：上面的操作中，export命令是设置PATH环境变量，这样可以在任意路径下执行mongod来启动MongoDB服务器。MongoDB默认保存数据的路径是/data/db目录，为此要提前创建该目录。此外，在使用mongod启动MongoDB服务器时，–bind_ip参数用来将服务绑定到指定的IP地址，也可以用–port参数来指定端口，默认端口为27017。

MongoDB基本概念

我们通过与关系型数据库进行对照的方式来说明MongoDB中的一些概念。

SQLMongoDB解释（SQL/MongoDB）
databasedatabase数据库/数据库
tablecollection二维表/集合
rowdocument记录（行）/文档
columnfield字段（列）/域
indexindex索引/索引
table joins—表连接/嵌套文档
primary keyprimary key主键/主键（_id字段）

通过Shell操作MongoDB

启动服务器后可以使用交互式环境跟服务器通信，如下所示。

mongo --host 172.18.61.250

MongoDB shell version v3.6.5
connecting to: mongodb://172.18.61.250:27017/

  1. 查看、创建和删除数据库。

    > // 显示所有数据库
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
> // 创建并切换到school数据库
> use school
switched to db school
> // 删除当前数据库
> db.dropDatabase()
 "ok" : 1 
>

  2. 创建、删除和查看集合。

    > // 创建并切换到school数据库
> use school
switched to db school
> // 创建colleges集合
> db.createCollection('colleges')
 "ok" : 1 
> // 创建students集合
> db.createCollection('students')
 "ok" : 1 
> // 查看所有集合
> show collections
colleges
students
> // 删除colleges集合
> db.colleges.drop()
true
>

    说明：在MongoDB中插入文档时如果集合不存在会自动创建集合，所以也可以按照下面的方式通过创建文档来创建集合。

  3. 文档的CRUD操作。

    > // 向students集合插入文档
> db.students.insert(stuid: 1001, name: '骆昊', age: 38)
WriteResult( "nInserted" : 1 )
> // 向students集合插入文档
> db.students.save(stuid: 1002, name: '王大锤', tel: '13012345678', gender: '男')
WriteResult( "nInserted" : 1 )
> // 查看所有文档
> db.students.find()
 "_id" : ObjectId("5b13c72e006ad854460ee70b"), "stuid" : 1001, "name" : "骆昊", "age" : 38 
 "_id" : ObjectId("5b13c790006ad854460ee70c"), "stuid" : 1002, "name" : "王大锤", "tel" : "13012345678", "gender" : "男" 
> // 更新stuid为1001的文档
> db.students.update(stuid: 1001, '$set': tel: '13566778899', gender: '男')
WriteResult( "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 )
> // 插入或更新stuid为1003的文档
> db.students.update(stuid: 1003, '$set': name: '白元芳', tel: '13022223333', gender: '男',  upsert=true)
WriteResult(
        "nMatched" : 0,
        "nUpserted" : 1,
        "nModified" : 0,
        "_id" : ObjectId("5b13c92dd185894d7283efab")
)
> // 查询所有文档
> db.students.find().pretty()

        "_id" : ObjectId("5b13c72e006ad854460ee70b"),
        "stuid" : 1001,
        "name" : "骆昊",
        "age" : 38,
        "gender" : "男",
        "tel" : "13566778899"


        "_id" : ObjectId("5b13c790006ad854460ee70c"),
        "stuid" : 1002,
        "name" : "王大锤",
        "tel" : "13012345678",
        "gender" : "男"


        "_id" : ObjectId("5b13c92dd185894d7283efab"),
        "stuid" : 1003,
        "gender" : "男",
        "name" : "白元芳",
        "tel" : "13022223333"

> // 查询stuid大于1001的文档
> db.students.find(stuid: '$gt': 1001).pretty()

        "_id" : ObjectId("5b13c790006ad854460ee70c"),
        "stuid" : 1002,
        "name" : "王大锤",
        "tel" : "13012345678",
        "gender" : "男"


        "_id" : ObjectId("5b13c92dd185894d7283efab"),
        "stuid" : 1003,
        "gender" : "男",
        "name" : "白元芳",
        "tel" : "13022223333"

> // 查询stuid大于1001的文档只显示name和tel字段
> db.students.find(stuid: '$gt': 1001, _id: 0, name: 1, tel: 1).pretty()
 "name" : "王大锤", "tel" : "13012345678" 
 "name" : "白元芳", "tel" : "13022223333" 
> // 查询name为“骆昊”或者tel为“13022223333”的文档
> db.students.find('$or': [name: '骆昊', tel: '13022223333'], _id: 0, name: 1, tel: 1).pretty()
 "name" : "骆昊", "tel" : "13566778899" 
 "name" : "白元芳", "tel" : "13022223333" 
> // 查询学生文档跳过第1条文档只查1条文档
> db.students.find().skip(1).limit(1).pretty()

        "_id" : ObjectId("5b13c790006ad854460ee70c"),
        "stuid" : 1002,
        "name" : "王大锤",
        "tel" : "13012345678",
        "gender" : "男"

> // 对查询结果进行排序(1表示升序，-1表示降序)
> db.students.find(, _id: 0, stuid: 1, name: 1).sort(stuid: -1)
 "stuid" : 1003, "name" : "白元芳" 
 "stuid" : 1002, "name" : "王大锤" 
 "stuid" : 1001, "name" : "骆昊" 
> // 在指定的一个或多个字段上创建索引
> db.students.ensureIndex(name: 1)

        "createdCollectionAutomatically" : false,
        "numIndexesBefore" : 1,
        "numIndexesAfter" : 2,
        "ok" : 1

>

使用MongoDB可以非常方便的配置数据复制，通过冗余数据来实现数据的高可用以及灾难恢复，也可以通过数据分片来应对数据量迅速增长的需求。关于MongoDB更多的操作可以查阅官方文档 ，同时推荐大家阅读Kristina Chodorow写的《MongoDB权威指南》。

在Python程序中操作MongoDB

可以通过pip安装pymongo来实现对MongoDB的操作。

pip3 install pymongo
python3

>>> from pymongo import MongoClient
>>> client = MongoClient('mongodb://127.0.0.1:27017') 
>>> db = client.school
>>> for student in db.students.find():
...     print('学号:', student['stuid'])
...     print('姓名:', student['name'])
...     print('电话:', student['tel'])
... 
学号: 1001.0
姓名: 骆昊
电话: 13566778899
学号: 1002.0
姓名: 王大锤
电话: 13012345678
学号: 1003.0
姓名: 白元芳
电话: 13022223333
>>> db.students.find().count()
3
>>> db.students.remove()
'n': 3, 'ok': 1.0
>>> db.students.find().count()
0
>>> coll = db.students
>>> from pymongo import ASCENDING
>>> coll.create_index([('name', ASCENDING)], unique=True)
'name_1'
>>> coll.insert_one('stuid': int(1001), 'name': '骆昊', 'gender': True)
<pymongo.results.InsertOneResult object at 0x1050cc6c8>
>>> coll.insert_many(['stuid': int(1002), 'name': '王大锤', 'gender': False, 'stuid': int(1003), 'name': '白元芳', 'gender': True])
<pymongo.results.InsertManyResult object at 0x1050cc8c8>
>>> for student in coll.find('gender': True):
...     print('学号:', student['stuid'])
...     print('姓名:', student['name'])
...     print('性别:', '男' if student['gender'] else '女')
... 
学号: 1001
姓名: 骆昊
性别: 男
学号: 1003
姓名: 白元芳
性别: 男
>>>

关于PyMongo更多的知识可以通过它的官方文档进行了解，也可以使用MongoEngine这样的库来简化Python程序对MongoDB的操作，除此之外，还有以异步I/O方式访问MongoDB的三方库motor都是不错的选择。

以上是关于Python全栈100天学习笔记Day40 MongoDB安装配置及应用的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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