本文转载自微信公众号「AirPython」,作者星安果。转载本文请联系AirPython公众号。
1. 前言
MongoDB 是基于分布式存储,由 C++ 编写的开源的 NoSql 数据库
MongoDB 的内容存储类似 JSON 对象,数据结构包含 3 种
分别是:
数据库 - Databases
对应关系型数据库中的数据库(Database)
集合 - Collection
对应关系型数据库中的 Table 表(Table)
文档 - Document
对应数据库表中的一条数据(Row Data)
2. 准备
Python 操作 MongoDB,常见的两种方式是:Pymongo、Mongoengine
其中
- Mongoengine:面相对象,针对文档型数据库的 ORM,直接继承于 Document 文档,对文档进行增删改查
- Pymongo:通过 JSON 和 MongoDB 进行通信,将 MongoDB 的数据映射成 Python 内置的数据类型
首先,我们通过 pip3 命令安装依赖
- # 安装依赖
- # pymongo
- pip3 install pymongo
-
- # mongoengine
- pip3 install mongoengine
下面分别对 Pymongo 和 Mongoengine 进行说明
3. PyMongo
首先,创建一个数据库连接对象
创建数据库连接对象有二种方式,分别是:多参数、字符串拼接
- import pymongo
-
- # 创建数据库连接对象的两种方式
- # 方式一:多参数
- self.client = pymongo.MongoClient(host='ip地址', port=27017, username="root", password="123456",
- authMechanism="SCRAM-SHA-1")
- # 方式二:拼接
- # self.client = pymongo.MongoClient('mongodb://root:123456@ip地址:27017/')
接着,通过数据库连接对象指定要操作的数据库和操作集合
比如:要操作数据库 temp 中的 students 集合
- # 指定要操作的数据库:temp
- self.db = self.client.temp
-
- # 指定要操作集合students
- self.collection_students = self.db.students
接着,我们来实现增删改查操作
1、新增
新增包含:新增单条数据和多条数据
单条数据插入对应的方法是:
- insert_one(dict)
该方法的返回值类型为 InsertOneResult
通过 inserted_id 属性,可以获取插入数据的 _id 值
- temp_data = {
- "id": "1",
- "name": "xag",
- "age": 18
- }
-
- # 1、直接调用集合的insert_one()方法插入数据(插入一条数据)
- result = self.collection_students.insert_one(temp_data)
-
- # 返回值为InsertOneResult,通过inserted_id属性获取_id的值
- print(result.inserted_id)
多条数据插入对应的方法是:
- insert_many([dict1,dict2...])
该方法的返回值类型为 InsertManyResult
通过 inserted_ids 属性,可以获取插入数据的 _id 属性值列表
- # 2、插入多条数据-insert_many()
- result = self.collection_students.insert_many([temp_data, temp_data2])
-
- # 返回值为InsertManyResult,通过inserted_ids属性获取插入数据的_id列表值
- print(result.inserted_ids)
2、查询
使用 PyMongo 查询 MongoDB 数据库,常用方法如下:
- 通过某一个属性键值对,去查询一条记录 - find_one()
- 通过 ObjectId 值去查询某一条记录 - find_one()
- 通过某一个属性键值对,去查询多条记录 - find()
- 通过大于、小于、等于等条件去比较查询
- 正则匹配查询
前面 3 种查询方式,由于比较简单,直接给出实例:
- def manage_query(self):
- """查询数据"""
- # 1、通过某个属性键值对,去查询一条记录 find_one()
- # 返回值为字典类型
- # {'_id': ObjectId('5f5c437cfe49fa9a16664179'), 'id': '1', 'name': 'xag', 'age': 18}
- result = self.collection_students.find_one({"name": "xag"})
- print(result)
-
- # 2、通过ObjectId值去查询某一条记录
- result = self.collection_students.find_one({"_id": ObjectId('5f5c437cfe49fa9a16664179')})
- print(result)
-
- # 3.1 查询多条记录 find()
- # 返回值为一个游标(生成器),pymongo.cursor.Cursor
- result_lists = self.collection_students.find({"name":"xag"})
- print(result_lists)
- for item in result_lists:
- print(item)
条件比较查询,包含:大于($gt)、大于等于($gte)、小于($lt)、小于等于($lte)、不等于($ne)、在范围内($in)、不在范围内($nin)
比如:查询年龄大于 18 岁的数据
- # 3.2 条件比较查询,包含大于($gt)、大于等于($gte)、小于($lt)、小于等于($lte)、不等于($ne)、在范围内($in)、不在范围内($nin)
- # 查询年龄大于18岁的记录
- result = self.collection_students.find({'age': {'$gt': 18}})
- for item in result:
- print(item)
正则匹配查询,包含:
- $regex:匹配正则表达式
- $exists:属性是否存在
- $type:数据类型判断
- $mod:数据模操作
- $text:文本包含查询
- $where:高级条件查询
比如,查询 name 值以 "xag" 开头的数据
- # 正则匹配查询
- results = self.collection_students.find({'name': {'$regex': '^xag.*'}})
- for item in results:
- print(item)
关于查询更加复杂的功能可以参考:
https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/query/
3、更新
更新操作包含:更新一条记录和更新多条记录
其中,更新一条记录对应的方法是:
- update_one(query,update_content)
参数包含:查询的条件、要修改的内容
- # 1、修改一条记录 update_one(query,update_data)
- # 方法中有两个参数,分别是:查询条件、要修改的内容
- # 查询条件
- query_condition = {"name": "xag"}
- # 要修改的内容
- update_content = {"$set": {"name": "星安果"}}
- # 使用update_one() 方法进行更新一条记录
- result = self.collection_students.update_one(query_condition, update_content)
通过返回的结果可以获取查询匹配的记录个数及影响的记录个数
- # matched_count:匹配的记录个数
- # modified_count:影响的记录个数
- print(result.matched_count, result.modified_count)
更新多条记录对应的方法是:
- update_many(query,update_content)
方法中的参数、返回值与修改单条记录类似
- # 2、修改多条记录 update_many(query,update_data)
- # 查询条件
- query_condition = {"name": {"$regex": "^星.*"}}
- # 要修改的内容
- update_content = {"$set": {"name": "xag"}}
- # 将文档中name以星开头的记录都设置为xag
- result = self.collection_students.update_many(query_condition, update_content)
- print(result)
- print(result.matched_count, result.modified_count)
4、删除
删除同样包含:删除查询到的第一条记录、删除查询到的所有记录
分别对应的方法是:delete_one(query)、delete_many(query)
另外,在返回结果中可以获取到真实被删除的数目
- def manage_remove(self):
- """
- 删除操作
- :return:
- """
- # 1、删除查询到的第一条记录 delete_one()
- # result = self.collection_students.delete_one({'name': "xag2"})
- # print(result)
- # 删除的数目
- # print(result.deleted_count)
-
- # 2、删除多条记录 delete_many()
- result = self.collection_students.delete_many({'name': "xag"})
- print(result)
- # 删除的数目
- print(result.deleted_count)
5、计数和排名
常用的方法包含:
- limit(num):限制返回的结果数量
- skip(num):忽略 num 个元素,从 num + 1 个元素开始查看
- count_documents():查看集合中所有的文档数量,也可以根据条件去查询满足的文档数量
- sort():升序或者降序
- def manage_count_and_sort(self):
- """
- 计数和排序
- :return:
- """
- # 1、限制返回的结果数量 - limit()
- # result = self.collection_students.find().limit(2)
- # for item in result:
- # print(item)
-
- # 2、偏移 skip()
- # 比如:忽略前面两个元素,从第3个元素开始查看
- # result = self.collection_students.find().skip(2)
- # print([result['name'] for result in result])
-
- # 3.1 查询出集合中所有的文档数量 count_documents()
- # result = self.collection_students.count_documents({})
- # print(result)
-
- # 3.2 根据条件去查询,然后判断结果数目
- # query_regex = {'name': {'$regex': '^xag.*'}}
- # result = self.collection_students.count_documents(query_regex)
- # print(result)
-
- # 4、排序 sort()
- # pymongo.ASCENDING:升序,DESCENDING:降序
- result = self.collection_students.find().sort('name', pymongo.DESCENDING)
- print([result['name'] for result in result])
4. Mongoengine
在使用 Mongoengine 操作 MongoDB 之前,需要先定义一个 Document 的子类
该子类对应 MongoDB 中的文档,内部加入的静态变量(包含:类型、长度等)对应数据库文档中的数据
- from mongoengine import *
-
- # Document的子类,对应文档对象
- class Student(Document):
- name = StringField(required=True, max_length=500)
- age = IntField(required=True, default=18)
- create_time = DateTimeField(default=datetime.now)
-
- # 配置元数据
- # 指定集合为student
- meta = {'collection': 'student', 'strict': False}
利用 Mongoengine 内置的 connect() 方法,连接指定的数据库
- # 连接数据库temp
- def __init__(self):
- # 连接数据库
- # 数据库名称:temp
- # auth方式:SCRAM-SHA-1
- result = connect('temp', host='ip地址', port=27017,
- username='root', password='123456', authentication_source='admin',
- authentication_mechanism="SCRAM-SHA-1")
- print(result)
接着,我们来实现增删改查操作
1、新增
使用 Mongoengine 新增一条记录到数据库非常方便
只需要实例化一个文档对象,调用 save() 方法,即可以存储一条记录到数据库当中
- def insert(self):
- """
- 插入数据
- :return:
- """
- person = Student(name='xag2', age=20)
- person.save()
2、查询
常见的查询操作包含:
- 查询集合中的所有记录
- 查询第一条记录
- 通过主键 _ID,来查询数据
- 条件查询
对应的代码如下:
- def query(self):
- """
- 普通查询
- :return:
- """
- # 1、查看集合中所有数据
- # students = Student.objects.all()
- # print([item['name'] for item in students])
-
- # 2、查询第一条记录
- # student = Student.objects.first()
- # print(student.name, student.age, student.create_time)
-
- # 3、通过主键_ID来查询数据
- result = Student.objects.filter(pk="5f5c5b34f5b0c049707a1710").first()
- print(result.name, result.age, result.create_time)
-
- # 4、条件查询
- # 查询年龄在18-20岁的数据
- # __gte:大于等于;__lte:小于等于
- # 默认是升序,可以加一个:-,代表逆序
- # students = Student.objects(age__gte=18, age__lte=20).order_by('name')
- students = Student.objects(age__gte=18, age__lte=20).order_by('-name')
- # for item in students:
- # print(item.name, item.age, item.create_time)
值得一提的是,Mongoengine 提供了关键字 Q 来实现高级查询
比如:查询 name 字段值为 xag,年龄为 18 岁的数据
- def query_advance(self):
- """
- 高级查询
- :return:
- """
- # 查看name为xag,age为18的记录的第一条
- student = Student.objects(Q(name="xag") & Q(age=18)).first()
- print(student.name, student.age, student.create_time)
进阶操作可以参考:
https://docs.mongoengine.org/guide/querying.html
3、更新
Mongoengine 提供了 filter() 和 update() 两个方法,分别用于过滤待更新的数据,指定的更新内容
- def update(self):
- """
- 更新记录
- :return:
- """
- # 1、修改所有记录
- # 修改name为xag的年龄都减少1岁
- # 增加一岁:inc__age=1
- # 减少一岁:dec__age=1
- # Student.objects.filter(name="xag").update(dec__age=1)
- # Student.objects.filter(name="xag").update(inc__age=1)
-
- # name为xag,age小于18的的所有记录,更新为age=23
- # __lt:小于
- # __lte:小于等于
- # __gt:大于
- # __gte:大于等于
- # Student.objects.filter(name="xag", age__lt=18).update(age=23)
- # Student.objects.filter(age__lte=20).update(age=23)
如果只需要更改查询到的第一条记录,可以使用 update_one() 方法
- # 2、修改一条记录
- # 年龄减少5岁
- Student.objects.filter(name='xag').update_one(dec__age=5)
4、删除
删除操作对应 delete() 方法
同样,可以利用 filter() 和 first() 方法限制要删除的范围
- def delete(self):
- """
- 删除数据
- :return:
- """
- # 1、删除查询到的第一条记录
- # Student.objects.filter(name="xag").first().delete()
-
- # 2、删除多条记录
- # Student.objects.filter(name="xag").delete()
-
- # 删除name值以xag开头的所有记录
- Student.objects.filter(name__startswith="xag").delete()
5.最后
本篇文章讲解了 Python 操作 MongoDB,最常用的两种使用方式