如何在Python中使用MongoDB数据库？用法示例教程

2021年11月17日02:58:44 发表评论 921 次浏览

如何在Python中使用MongoDB？了解如何使用 pymongo 驱动程序模块在 Python 中连接到 MongoDB 数据库、列出数据库、集合、将数据插入到集合中、从集合中获取数据等，并结合相关的Python使用MongoDB示例。

MongoDB是一个跨平台的面向文档的数据库。它被归类为NoSQL数据库，因为它将数据存储在灵活的、类似 JSON 的文档中，这意味着字段可以因文档而异，并且数据结构可以随着时间的推移而改变。

Python如何使用MongoDB？与将数据存储在表中的MySQL等关系数据库不同，MongoDB 以BSON格式将数据存储在集合中，这是JSON的二进制序列化，代表“二进制 JSON”，你可以用 JSON 做任何事情，你可以用 BSON 做好吧，但带有不属于 JSON 的其他扩展，例如Date和BinData数据类型。

相关： 如何在 Python 中使用 JSON 文件。

选择 MongoDB 而不是 SQL 数据库的原因有很多，包括：

充分利用云计算和存储
灵活性
加速发展
它是一个分布式数据库，因此内置了高可用性、水平扩展和地理分布，并且易于使用。

这是我们将在本教程中介绍的内容：

入门
连接到 MongoDB 数据库
列出数据库
访问数据库
列出数据库中的所有集合
插入文件
获取文件
删除文档
删除集合
删除数据库

入门

首先，你需要在你的机器上安装 MongoDB，我强烈建议你查看官方的 MongoDB 安装指南，你需要按照你的操作系统的步骤进行操作。

其次，你需要安装 MongoDB Python 驱动程序：pymongo：

pip3 install pymongo

如何在Python中使用MongoDB？如果你只是通过pip安装pymongo，那么你就可以开始使用了，最新版本的pymongo支持所有 MongoDB 数据库版本。

最后，你需要使用以下命令启动 MongoDB 守护进程：

$ mongod

连接到 MongoDB 数据库

Python如何使用MongoDB？安装 MongoDB 并使用mongod命令启动 Mongo 守护程序后，以下代码负责连接到数据库：

from pymongo import MongoClient
from pprint import pprint

# connect to the MongoDB server
client = MongoClient()
# or explicitly
# client = MongoClient("localhost", 27017)

不传递参数与指定localhost主机和27017MongoDB的默认端口相同。请注意，这还不会建立任何连接，它只会在你执行任何操作（例如获取服务器信息）时进行。

如果你想得到一些关于服务器的信息，你可以使用client.server_info()方法。

列出数据库

Python使用MongoDB示例：让我们获取 MongoDB 服务器中可用的所有数据库：

# list all database names
print("Available databases:", client.list_database_names())

这只会输出数据库的名称，client.list_databases()如果你想获取有关数据库的一些信息（例如磁盘大小），可以使用方法，这是我的输出：

Available databases: ['admin', 'config', 'db', 'local', 'mydb']

如果你的输出与我的不同，请不要担心，我使用 MongoDB 有一段时间了，可以肯定的是，我在那里做了很多工作。

访问数据库

要访问特定的数据库，我们可以通过将其作为属性或 Python 的字典样式来访问：

# access the database "python", this will create the actual database
# if it doesn't exist
database = client["python"]
# or this:
# database = client.python

请注意，该数据库不存在，一旦我们创建一个集合（如 SQL 中的表）并插入一个文档，它就会自动创建。

使用数据库列出所有集合

Python如何使用MongoDB？集合是 MongoDB 中表的术语。要获取此数据库中的所有集合，我们只需使用database.list_collection_names()方法：

# list all collections
print("Available collections:", database.list_collection_names())

这是我的输出：

[]

并不奇怪，因为这是一个新数据库，我们还没有创建任何集合。你还可以使用database.list_collections()方法来获取每个集合以及一些信息。

插入文件

如何在Python中使用MongoDB？MongoDB 中的文档就像关系数据库中的一行。为了演示，让我们制作书籍收藏并在其中插入书籍：

# get books collection (or create one)
books = database["books"]
# insert a single book
result = books.insert_one({
    "name": "Invent Your Own Computer Games with Python, 4E",
    "author": "Al Sweigart",
    "price": 17.99,
    "url": "https://amzn.to/2zxN2W2"
})

Python使用MongoDB示例：我们已经检索了书籍集合（或者如果它不存在则创建它）并使用books.insert_one()方法插入单个文档，我们只是传递了一个 Python 字典。

让我们获取插入元素的 ID：

print("One book inserted:", result.inserted_id)

输出：

One book inserted: 5ee79b10c6bd9552e204a625

MongoDB 的一个很棒的特性，它会自动为每个插入的元素生成一个唯一的 ID，我们稍后会再次看到它。

现在如果我们想一次插入多个文档怎么办？我们简单地使用insert_many()方法而不是insert_one()：

# insert many books
books_data = [
    {
        "name": "Automate the Boring Stuff with Python: Practical Programming for Total Beginners",
        "author": "Al Sweigart",
        "price": 17.76,
        "url": "https://amzn.to/2YAncdY"
    },
    {
        "name": "Python Crash Course: A Hands-On, Project-Based Introduction to Programming",
        "author": "Eric Matthes",
        "price": 22.97,
        "url": "https://amzn.to/2yQfQZl"
    },
    {
        "name": "MySQL for Python",
        "author": "Albert Lukaszewski",
        "price": 49.99,
    }
]
result = books.insert_many(books_data)
print("Many books inserted, Ids:", result.inserted_ids)

我们一次性插入了 3 个文档，注意最后一本书没有url字段，MongoDB 也没有抱怨，因为这是允许的！

这是我的输出：

Many books inserted, Ids: [ObjectId('5ee79c4fc6bd9552e204a62c'), ObjectId('5ee79c4fc6bd9552e204a62d'), ObjectId('5ee79c4fc6bd9552e204a62e')]

获取文件

Python如何使用MongoDB？MongoDB 的神奇之处在于我们可以使用 Python 字典过滤文档，让我们获取特定作者的一本书：

# get a single book by a specific author
eric_book = books.find_one({"author": "Eric Matthes"})
pprint(eric_book)

输出：

{'_id': ObjectId('5ee79c10c6bd9552e204a627'),
 'author': 'Eric Matthes',
 'name': 'Python Crash Course: A Hands-On, Project-Based Introduction to '
         'Programming',
 'price': 22.97,
 'url': 'https://amzn.to/2yQfQZl'}

输出也是一个 Python 字典，让我们获取 Al Sweigart 的所有书籍：

# get all books by a specific author
sweigart_books = books.find({"author": "Al Sweigart"})
print("Al Sweigart's books:")
pprint(list(sweigart_books))

请注意，我将结果包装在一个list()函数中以将其作为字典列表检索，这是因为find()方法返回一个pymongo.cursor.Cursor()实例，你可以在其中使用 for 循环对其进行迭代，或者使用list()函数将其包装起来。这是预期的输出：

[{'_id': ObjectId('5ee79b10c6bd9552e204a625'),
  'author': 'Al Sweigart',
  'name': 'Invent Your Own Computer Games with Python, 4E',
  'price': 17.99,
  'url': 'https://amzn.to/2zxN2W2'},
 {'_id': ObjectId('5ee79c10c6bd9552e204a626'),
  'author': 'Al Sweigart',
  'name': 'Automate the Boring Stuff with Python: Practical Programming for '
          'Total Beginners',
  'price': 17.76,
  'url': 'https://amzn.to/2YAncdY'},
 {'_id': ObjectId('5ee79c34c6bd9552e204a629'),
  'author': 'Al Sweigart',
  'name': 'Automate the Boring Stuff with Python: Practical Programming for '
          'Total Beginners',
  'price': 17.76,
  'url': 'https://amzn.to/2YAncdY'},
 {'_id': ObjectId('5ee79c4fc6bd9552e204a62c'),
  'author': 'Al Sweigart',
  'name': 'Automate the Boring Stuff with Python: Practical Programming for '
          'Total Beginners',
  'price': 17.76,
  'url': 'https://amzn.to/2YAncdY'}]

最后，如果你想在没有任何过滤器的情况下获取所有文档，你可以简单地将一个空字典传递给find()方法：

# get all documents in books collection
all_books = books.find({})
print("All books:")
pprint(list(all_books))

删除文档

如何在Python中使用MongoDB？要删除特定文档，你只需使用delete_one()方法，这是一个示例：

# delete a specific document by a JSON query
result = books.delete_one({"author": "Albert Lukaszewski"})

即使有多个文档使用该过滤器，它仍会删除单个文档。如果要使用该过滤器删除所有文档，请使用delete_many()方法：

# delete all books by Al Sweigart
result = books.delete_many({"author": "Al Sweigart"})

删除集合

Python使用MongoDB示例：要删除 MongoDB 中的集合，你有两个选择：

# drop this collection
database.drop_collection("books")
# or this:
# books.drop()

这将删除books集合。

删除数据库

# drop this entire database
client.drop_database("python")
# close the connection
client.close()

Python如何使用MongoDB？drop_database() 顾名思义，它删除给定参数中的名称的数据库。

最后，我们使用close()方法关闭连接。

结论

现在你了解了 MongoDB 及其 Python 驱动程序pymongo的基本功能。我鼓励你使用它来熟悉数据库，它和 Python 语言一样灵活！

入门