MongoDB和如何使用它

一、MongoDB是什麼？

MongoDB是一個非關係型、面向文檔的資料庫管理系統，以C++語言編寫，被廣泛應用於現代Web應用程序的開發中。

與傳統的關係型資料庫不同，MongoDB是一個完全面向對象的資料庫，使用JSON形式來存儲數據。它採用了靈活的文檔模型，不需要預定義表結構，數據可以非常容易地嵌入，支持多種數據類型，包括二進位、數組和嵌入的文檔。

MongoDB架構的特點是支持水平擴展，具有高性能以及高可用性。

二、為什麼要使用MongoDB？

MongoDB的優點之一是強大的查詢性能。由於存儲數據以文檔形式，「查詢過濾器」可以更輕鬆地訪問數據，甚至可以跨多個文檔嵌套查詢。

MongoDB還可用於處理非結構化數據，例如，在未知的數據類型或帶有大量嵌套屬性的數據集中。

另一個優點是高可用性。MongoDB可以將數據複製到多個節點以實現「副本集群」，從而使故障轉移更加容易，同時提供快速的讀取副本方式，增加應用程序的可擴展性。

最後，MongoDB的性能比許多其他資料庫更好。由於它是一個跨平台系統，並且可以定製修改，因此可以根據項目的要求定製開發過程。

三、基本MongoDB查詢操作

在MongoDB中，可以使用Mongo shell、Compass等不同工具進行查詢操作。這裡使用Mongo shell作為演示。

1. 插入

    
db..insertOne()  # 插入一條記錄，如果集合二合一不存在，會自動創建
db..insertMany()  # 插入多條記錄，返回ID列表
    

2. 查詢

    
db..find(, )  # 查詢數據
db..findOne(, )  # 查詢一條數據
    

3. 更新

    
db..updateOne(, , )  # 更新一條數據
db..updateMany(, , )  # 更新多條數據
    

4. 刪除

    
db..deleteOne()  # 刪除一條數據
db..deleteMany()  # 刪除多條數據
    

四、使用MongoDB的代碼示例

安裝MongoDB。進入官網(https://www.mongodb.com/download-center/community)，選擇合適的版本進行下載。

1. 插入

mongodb_test.py的代碼如下：

    
from pymongo import MongoClient

client = MongoClient()  # 創建MongoDB客戶端

db = client["test_db"]  # 獲取資料庫，如果不存在則自動創建

collection = db["test_collection"]  # 獲取集合，如果不存在則自動創建

# 插入一條記錄
post = {"author": "Peter", "text": "My first blog post!", "tags": ["MongoDB", "Python", "Pymongo"]}
result = collection.insert_one(post)
print(result.inserted_id)

# 插入多條記錄
new_posts = [
    {"author": "Mike", "text": "Another post!", "tags": ["bulk", "insert"]},
    {"author": "Eliot", "title": "MongoDB is fun", "text": "and pretty easy too!", "date": datetime.datetime.utcnow()}
]
result = collection.insert_many(new_posts)
print(result.inserted_ids)
    

運行代碼後，會輸出每次插入操作的ID號。

2. 查詢

mongodb_test.py的代碼如下：

    
from pymongo import MongoClient

client = MongoClient()  # 創建MongoDB客戶端

db = client["test_db"]  # 獲取資料庫，如果不存在則自動創建

collection = db["test_collection"]  # 獲取集合，如果不存在則自動創建

# 查詢一條數據
result = collection.find_one({"author": "Peter"})
print(result)

# 查詢多條數據
results = collection.find({"author": "Peter"})
for result in results:
    print(result)
    

3. 更新

mongodb_test.py的代碼如下：

    
from pymongo import MongoClient

client = MongoClient()  # 創建MongoDB客戶端

db = client["test_db"]  # 獲取資料庫，如果不存在則自動創建

collection = db["test_collection"]  # 獲取集合，如果不存在則自動創建

# 更新一條數據
result = collection.update_one({"text": "My first blog post!"}, {"$set": {"text": "My second blog post!"}})
print("更新了", result.modified_count, "條記錄。")

# 更新多條數據
result = collection.update_many({"author": "Mike"}, {"$set": {"author": "Eric"}})
print("更新了", result.modified_count, "條記錄。")
    

4. 刪除

mongodb_test.py的代碼如下：

    
from pymongo import MongoClient

client = MongoClient()  # 創建MongoDB客戶端

db = client["test_db"]  # 獲取資料庫，如果不存在則自動創建

collection = db["test_collection"]  # 獲取集合，如果不存在則自動創建

# 刪除一條數據
result = collection.delete_one({"author": "Peter"})
print("刪除了", result.deleted_count, "條記錄。")

# 刪除多條數據
result = collection.delete_many({"author": "Mike"})
print("刪除了", result.deleted_count, "條記錄。")
    

五、結論

MongoDB是一種非常靈活的NoSQL資料庫，可以用於各種現代Web應用程序的開發，具有高性能和高可用性。通過學習基本查詢操作，可以更加了解MongoDB的功能和使用方法。