Python工程师如何在Linux上搭建MongoDB

介绍

作为一位 Python 工程师，你可能会需要使用 MongoDB 来存储你的数据。在本文中，我们将探讨如何在 Linux 平台上搭建 MongoDB 数据库。我们将提供 MongoDB 的一些背景信息、安装和配置 MongoDB、以及如何连接和使用 MongoDB。

正文

一、MongoDB 概述

MongoDB 是一款基于分布式文件存储的 NoSQL 数据库，相比于传统的关系型数据库，MongoDB 能够更灵活的存储数据，并且具有更好的扩展性和性能。

MongoDB 中有两个重要的概念：集合（Collection）和文档（Document）。集合是 MongoDB 中的表格，而文档就是集合中的行。文档使用 BSON 格式进行表示，BSON 是一种 JSON 的二进制形式。

二、安装和配置 MongoDB

在本节中，我们将详细讲述如何在 Linux 平台上安装和配置 MongoDB。

1. 安装 MongoDB

首先，在终端中使用以下命令下载 MongoDB 的 GPG 公钥：

$ wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-4.4.asc | sudo apt-key add -

然后，创建 MongoDB 的源列表：

$ echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu bionic/mongodb-org/4.4 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-4.4.list

更新包列表并安装 MongoDB：

$ sudo apt update
$ sudo apt install mongodb-org

2. 启动 MongoDB

使用以下命令启动 MongoDB 服务：

$ sudo systemctl start mongod

如果您想让 MongoDB 在系统启动时自动启动，可以使用以下命令：

$ sudo systemctl enable mongod

要停止 MongoDB 服务，可以使用以下命令：

$ sudo systemctl stop mongod

3. 配置 MongoDB

在默认情况下，MongoDB 启动后监听的是本地 IP 地址 127.0.0.1 的端口 27017。如果需要在其他机器上访问 MongoDB，需要修改 MongoDB 的配置。

打开 MongoDB 的配置文件：

$ sudo nano /etc/mongod.conf

找到并修改以下两行：

# network interfaces
net:
  port: 27017
  bindIp: 0.0.0.0  # <---- 在这里添加您的 IP 地址

在 bindIp 行中添加您的 IP 地址，例如 192.168.0.1。然后保存并关闭文件。

重新启动 MongoDB 服务以使更改生效：

$ sudo systemctl restart mongod

三、连接和使用 MongoDB

现在，您已经成功搭建并启动了 MongoDB。在本节中，我们将学习如何连接和使用 MongoDB。

1. 连接 MongoDB

您可以使用 MongoDB 的 shell 客户端连接到 MongoDB 服务器。

在终端中输入以下命令连接到 MongoDB：

$ mongo

如果 MongoDB 运行在远程服务器上，您需要指定服务器的 IP 地址，例如：

$ mongo 192.168.0.1

如果需要在连接时指定用户名和密码，可以使用以下命令：

$ mongo -u root -p password --authenticationDatabase admin

这里的”root”和”password”是您的 MongoDB 用户名和密码。

2. 创建数据库和集合

在 MongoDB 中，集合会自动创建。要在 MongoDB 中创建一个新的数据库，您需要首先插入一个文档。

以下是一个示例，展示如何使用 Python 创建一个名为 testdb 的数据库，并在 testdb 中创建一个名为 books 的集合：

import pymongo

client = pymongo.MongoClient("mongodb://localhost:27017/")

db = client["testdb"]

collection = db["books"]

在上述示例中，我们使用 PyMongo 模块创建了一个名为 client 的 MongoClient 对象，并将其连接到 MongoDB 数据库服务器。然后，我们使用 client 对象创建了一个名为 testdb 的新数据库，并使用该数据库创建了一个名为 books 的新集合。

3. 插入数据

下面是一个示例，展示如何向 MongoDB 中的集合中插入数据：

import pymongo

client = pymongo.MongoClient("mongodb://localhost:27017/")

db = client["testdb"]

collection = db["books"]

data = {"book_name": "Python for Beginners", "author": "John Smith", "year": "2021"}

result = collection.insert_one(data)

print(result.inserted_id)

在上面的示例中，我们插入了一个名为 data 的字典对象，并将其添加到了名为 books 的集合中。然后，我们使用 insert_one() 方法插入了该字典对象，并返回了新插入对象的 ID。

4. 查询数据

使用 PyMongo 可以方便地查询 MongoDB 中的数据。以下是一个示例，展示如何查询名为 books 的集合中的所有文档：

import pymongo

client = pymongo.MongoClient("mongodb://localhost:27017/")

db = client["testdb"]

collection = db["books"]

result = collection.find()

for x in result:
  print(x)

在上述示例中，我们使用 find() 方法查询了名为 books 集合中的所有文档，并使用 for 循环逐个输出这些文档。

5. 更新数据

以下是一个示例，展示如何更新名为 books 的集合中的某个文档：

import pymongo

client = pymongo.MongoClient("mongodb://localhost:27017/")

db = client["testdb"]

collection = db["books"]

query = {"book_name": "Python for Beginners"}

new_value = {"$set": {"author": "Jane Doe"}}

collection.update_one(query, new_value)

在上述示例中，我们使用 update_one() 方法更新名为 books 的集合中的一行。我们首先定义了一个名为 query 的字典，用于筛选文档。然后，我们定义一个名为 new_value 的字典，该字典包含要进行更改的字段。最后，我们使用 update_one() 方法更新匹配 query 条件的文档。

6. 删除数据

以下是一个示例，展示如何删除名为 books 的集合中的一行：

import pymongo

client = pymongo.MongoClient("mongodb://localhost:27017/")

db = client["testdb"]

collection = db["books"]

query = {"book_name": "Python for Beginners"}

collection.delete_one(query)

在上述示例中，我们使用 delete_one() 方法删除名为 books 的集合中的一行。我们首先定义了一个名为 query 的字典，用于筛选要删除的文档。最后，我们使用 delete_one() 方法删除匹配 query 条件的文档。

结论

在本文中，我们已经学习了如何在 Linux 平台上搭建 MongoDB 数据库，包括安装和配置 MongoDB，以及如何连接和使用 MongoDB。如果你是一位 Python 工程师，掌握 MongoDB 数据库的知识对你来说十分重要，现在你已经可以在 Linux 上搭建 MongoDB 数据库啦。