MongoDB菜鳥入門指南

一、MongoDB簡介

MongoDB是一種基於文檔的數據庫，在數據存儲方面與傳統的基於關係的數據庫有所不同。其主要優點包括擴展性強、易於水平擴展、支持非結構化數據等特點。同時，MongoDB 支持多種編程語言，如Python、Java等。MongoDB 是開源的，可在官方網站下載安裝包進行安裝使用。

二、MongoDB的基本操作

1. 連接 MongoDB 數據庫

可以使用官方提供的 Python 驅動 pymongo，連接 MongoDB 數據庫：

import pymongo
client = pymongo.MongoClient(host='localhost', port=27017)
db = client.test
collection = db.students

2. 插入數據

可以使用 collection 的 insert() 方法插入一條數據：

student = {
    'id': '20210001',
    'name': 'Tom',
    'age': 20,
    'gender': 'male'
}
result = collection.insert_one(student)
print(result)

3. 查詢數據

可以使用 find() 方法查詢數據：

result = collection.find_one({'name': 'Tom'})
print(result)

4. 更新數據

可以使用 update_one() 方法更新一條數據：

condition = {'name': 'Tom'}
student = collection.find_one(condition)
student['age'] = 21
result = collection.update_one(condition, {'$set': student})
print(result)

5. 刪除數據

可以使用 delete_one() 方法刪除一條數據：

condition = {'name': 'Tom'}
result = collection.delete_one(condition)
print(result)

三、數據模型與查詢

1. MongoDB 數據模型

MongoDB 的數據模型是基於文檔的存儲模型，也就是說，我們可以在一個文檔中存儲多個字段。MongoDB 的文檔是 BSON 格式的，BSON 是一種二進制形式的 JSON，其支持的數據類型包括數字、字符串、日期、對象等。下面是一個 MongoDB 文檔的示例：

{
    "name": "Tom",
    "age": 20,
    "address": {
        "city": "Shanghai",
        "street": "Pudong"
    },
    "scores": [85, 90, 95]
}

2. MongoDB 查詢

MongoDB 的查詢語句支持多種操作符，如 $lt（小於）、$gt（大於）、$lte（小於等於）、$gte（大於等於）、$ne（不等於）等。下面是一個查詢示例：

result = collection.find({'age': {'$gt': 18}})
for res in result:
    print(res)

四、MongoDB高級應用

1. MongoDB索引

可以使用 create_index() 方法創建索引：

result = collection.create_index([('name', pymongo.ASCENDING)], unique=True)

2. MongoDB 聚合

MongoDB 支持聚合操作，可以使用 aggregate() 方法進行聚合操作：

result = collection.aggregate([
    {'$match': {'gender': 'male'}},
    {'$group': {'_id': '$age', 'count': {'$sum': 1}}}
])
for res in result:
    print(res)

3. MongoDB GridFS

MongoDB GridFS 是一種用於存儲大文件的機制，它允許我們將文件分塊存儲在 MongoDB 中，並提供了相應的接口進行讀取和寫入。下面是一個 GridFS 的示例：

from gridfs import GridFS
fs = GridFS(db, collection='test')
with open('test.jpg', 'rb') as f:
    file_id = fs.put(f.read(), filename='test.jpg')
print(file_id)

五、總結

本文主要介紹了 MongoDB 的基本操作、數據模型和高級應用，包括索引、聚合和 GridFS 等。希望能對初學 MongoDB 的小夥伴們提供一些幫助。