Python工程師如何在Linux上搭建MongoDB

介紹

作為一位 Python 工程師，你可能會需要使用 MongoDB 來存儲你的數據。在本文中，我們將探討如何在 Linux 平台上搭建 MongoDB 數據庫。我們將提供 MongoDB 的一些背景信息、安裝和配置 MongoDB、以及如何連接和使用 MongoDB。

正文

一、MongoDB 概述

MongoDB 是一款基於分佈式文件存儲的 NoSQL 數據庫，相比於傳統的關係型數據庫，MongoDB 能夠更靈活的存儲數據，並且具有更好的擴展性和性能。

MongoDB 中有兩個重要的概念：集合（Collection）和文檔（Document）。集合是 MongoDB 中的表格，而文檔就是集合中的行。文檔使用 BSON 格式進行表示，BSON 是一種 JSON 的二進制形式。

二、安裝和配置 MongoDB

在本節中，我們將詳細講述如何在 Linux 平台上安裝和配置 MongoDB。

1. 安裝 MongoDB

首先，在終端中使用以下命令下載 MongoDB 的 GPG 公鑰：

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

然後，創建 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

更新包列表並安裝 MongoDB：

$ sudo apt update
$ sudo apt install mongodb-org

2. 啟動 MongoDB

使用以下命令啟動 MongoDB 服務：

$ sudo systemctl start mongod

如果您想讓 MongoDB 在系統啟動時自動啟動，可以使用以下命令：

$ sudo systemctl enable mongod

要停止 MongoDB 服務，可以使用以下命令：

$ sudo systemctl stop mongod

3. 配置 MongoDB

在默認情況下，MongoDB 啟動後監聽的是本地 IP 地址 127.0.0.1 的端口 27017。如果需要在其他機器上訪問 MongoDB，需要修改 MongoDB 的配置。

打開 MongoDB 的配置文件：

$ sudo nano /etc/mongod.conf

找到並修改以下兩行：

# network interfaces
net:
  port: 27017
  bindIp: 0.0.0.0  # <---- 在這裡添加您的 IP 地址

在 bindIp 行中添加您的 IP 地址，例如 192.168.0.1。然後保存並關閉文件。

重新啟動 MongoDB 服務以使更改生效：

$ sudo systemctl restart mongod

三、連接和使用 MongoDB

現在，您已經成功搭建並啟動了 MongoDB。在本節中，我們將學習如何連接和使用 MongoDB。

1. 連接 MongoDB

您可以使用 MongoDB 的 shell 客戶端連接到 MongoDB 服務器。

在終端中輸入以下命令連接到 MongoDB：

$ mongo

如果 MongoDB 運行在遠程服務器上，您需要指定服務器的 IP 地址，例如：

$ mongo 192.168.0.1

如果需要在連接時指定用戶名和密碼，可以使用以下命令：

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

這裡的”root”和”password”是您的 MongoDB 用戶名和密碼。

2. 創建數據庫和集合

在 MongoDB 中，集合會自動創建。要在 MongoDB 中創建一個新的數據庫，您需要首先插入一個文檔。

以下是一個示例，展示如何使用 Python 創建一個名為 testdb 的數據庫，並在 testdb 中創建一個名為 books 的集合：

import pymongo

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

db = client["testdb"]

collection = db["books"]

在上述示例中，我們使用 PyMongo 模塊創建了一個名為 client 的 MongoClient 對象，並將其連接到 MongoDB 數據庫服務器。然後，我們使用 client 對象創建了一個名為 testdb 的新數據庫，並使用該數據庫創建了一個名為 books 的新集合。

3. 插入數據

下面是一個示例，展示如何向 MongoDB 中的集合中插入數據：

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，我們插入了一個名為 data 的字典對象，並將其添加到了名為 books 的集合中。然後，我們使用 insert_one() 方法插入了該字典對象，並返回了新插入對象的 ID。

4. 查詢數據

使用 PyMongo 可以方便地查詢 MongoDB 中的數據。以下是一個示例，展示如何查詢名為 books 的集合中的所有文檔：

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，我們使用 find() 方法查詢了名為 books 集合中的所有文檔，並使用 for 循環逐個輸出這些文檔。

5. 更新數據

以下是一個示例，展示如何更新名為 books 的集合中的某個文檔：

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，我們使用 update_one() 方法更新名為 books 的集合中的一行。我們首先定義了一個名為 query 的字典，用於篩選文檔。然後，我們定義一個名為 new_value 的字典，該字典包含要進行更改的字段。最後，我們使用 update_one() 方法更新匹配 query 條件的文檔。

6. 刪除數據

以下是一個示例，展示如何刪除名為 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，我們使用 delete_one() 方法刪除名為 books 的集合中的一行。我們首先定義了一個名為 query 的字典，用於篩選要刪除的文檔。最後，我們使用 delete_one() 方法刪除匹配 query 條件的文檔。

結論

在本文中，我們已經學習了如何在 Linux 平台上搭建 MongoDB 數據庫，包括安裝和配置 MongoDB，以及如何連接和使用 MongoDB。如果你是一位 Python 工程師，掌握 MongoDB 數據庫的知識對你來說十分重要，現在你已經可以在 Linux 上搭建 MongoDB 數據庫啦。