Python實(shí)戰(zhàn)之?dāng)?shù)據(jù)庫應(yīng)用和數(shù)據(jù)獲取 課件 【Ch07】Python操作MongoDB

Python操作MongoDB第七章新工科建設(shè)之路·數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)系列Python實(shí)戰(zhàn)之?dāng)?shù)據(jù)庫應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫獲取1pymongo安裝Python要連接MongoDB需要驅(qū)動，一般使用pymongo驅(qū)動來連接。pymongo是操作MongoDB的Python模塊，是第三方模塊，需要手動安裝。安裝pymongo模塊比較簡單，可以直接使用pip安裝，安裝命令如下：1.pymongo安裝若提示找不到pip,可以使用pip3,根據(jù)本地環(huán)境中安裝的pip情況使用即可。也可以使用如下方式進(jìn)行安裝：若提示找不到Python,可以使用Python3,根據(jù)本地環(huán)境中安裝的Python使用即可。也可以指定安裝的版本，如下所示：更新pymongo命令如下：執(zhí)行安裝命令后，可以通過指令模式輸入如下命令，查看pymongo安裝是否成功：1.pymongo安裝若不報錯，則安裝成功?；蛘呖梢跃帉懸粋€PY文件，在PY文件中寫一個import語句，執(zhí)行PY文件，若不報錯，則表示安裝成功。2Python連接MongoDB導(dǎo)入pymongo模塊后，就可以用Python通過pymongo模塊連接MongoDB了。連接MongoDB需要使用pymongo模塊中的MongoClient對象，并且指定連接的URL地址和要連接或創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫名。Python通過pymongo模塊連接MongoDB的語法格式如下：2.Python連接MongoDB其中，“IP地址”指的是MongoDB安裝的服務(wù)器地址，若是本地，則可以使用localhost:端口號是MongoDB對外提供的端口號，默認(rèn)是27017.如本地連接MongoDB,編寫代碼如下(conn_exp_1.py):如果數(shù)據(jù)庫設(shè)置了用戶驗(yàn)證，那么需要在連接命令中加上驗(yàn)證信息。加上驗(yàn)證信息后的代碼如下(conn_exp_2.py):通過pymongo模塊中的MongoClient對象連接MongoDB,該連接會返回一個值，返回值中包含了所連接地址的所有數(shù)據(jù)庫對象。如在第6章的本地MongoDB中創(chuàng)建了一個mongo_use數(shù)據(jù)庫，查看本地MongoDB中的所有數(shù)據(jù)庫，操作如下：2.Python連接MongoDB由打印結(jié)果可知，本地當(dāng)前MongoDB服務(wù)器中有4個數(shù)據(jù)庫，分別為admin、config、local和mongo_use.現(xiàn)需要通過編寫Python代碼打印MongoDB服務(wù)器中的所有數(shù)據(jù)庫名。示例代碼如下(conn_exp3.py):執(zhí)行以上代碼，得到如下打印結(jié)果：2.Python連接MongoDB由打印結(jié)果可知，示例代碼將本地MongoDB服務(wù)器中的所有數(shù)據(jù)庫名都打印了，得到的數(shù)據(jù)庫個數(shù)和數(shù)據(jù)庫名稱與通過MongoDB命令得到的結(jié)果一致。3Python對MongoDB的基本操作與MongoDB中創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫一樣，通過Python操作MongoDB創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時，數(shù)據(jù)庫只有在內(nèi)容插入后才會創(chuàng)建，即數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建后，要創(chuàng)建集合（數(shù)據(jù)表）并插入一個文檔（記錄），數(shù)據(jù)庫才會真正創(chuàng)建。繼續(xù)第6章的操作，通過Python代碼訪問mongouse數(shù)據(jù)庫。操作示例如下(create_db_exp_1.py):3.1創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，得到輸出結(jié)果如下：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時，若不確定某個數(shù)據(jù)庫是否已經(jīng)真正創(chuàng)建，則可以通過MongoClient對象中的list_database_names()方法取得所有數(shù)據(jù)庫名。listdatabasenames()方法返回一個數(shù)據(jù)庫名列表，可以從返回列表中查找對應(yīng)數(shù)據(jù)庫名是否已經(jīng)存在。操作示例如下(create_db_exp2.py):3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：

MongoDB使用數(shù)據(jù)庫對象來創(chuàng)建集合，即創(chuàng)建集合之前，需要先獲取數(shù)據(jù)庫對象。使用Python代碼創(chuàng)建集合的示例如下(create_col_exp_1.py):3.1創(chuàng)建集合3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，得到輸出結(jié)果如下：在MongoDB中，集合只有在內(nèi)容插入后才會創(chuàng)建，即創(chuàng)建集合（數(shù)據(jù)表）后要再插入一個文檔（記錄），集合才會真正創(chuàng)建。創(chuàng)建集合時，若不確定某個集合是否已經(jīng)真正創(chuàng)建，則可以通過數(shù)據(jù)庫對象中的stcollectionnames().方法取得所有集合名。listcollectionnames()方法返回一個集合名列表，可以從返回列表中查找對應(yīng)集合名是否已經(jīng)存在。操作示例如下(create_col_cxp2.py):3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：由第6章可知，MongoDB中使用find()和findone()方法查詢集合中的數(shù)據(jù)，類似SQL中的SELECT語句。pymongo也提供了findone(方法，用于從MongoDB中查詢一條數(shù)據(jù)。如需從mongo_use數(shù)據(jù)庫的python_class集合中查詢一個文檔，操作方法如下(query_exp_1.py):3.2查詢文檔3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，得到執(zhí)行結(jié)果如下：該示例只能查詢一個文檔，若查詢?nèi)课臋n，需要使用pymongo提供的find()方法。如從python_class集合中查詢所有文檔，則操作方法如下(query_exp_2.py):3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：pymongo提供的find()方法還可以查詢指定字段的數(shù)據(jù)，將要返回的字段對應(yīng)值設(shè)置為1即可。如從python_class集合中查詢name和number字段，操作方法如下(query_exp_3.py):3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：注意：除了id字段，不能在一個對象中同時指定0和1。也就是說，如果設(shè)置了一個字段為1，不能設(shè)置另一個字段為0：設(shè)置了一個字段為0，不能設(shè)置另一個字段為1。除了——id字段，其他字段要么都設(shè)置為1，要么都設(shè)置為0。如以下示例中，除了class_name字段，其他字段都返回值(query_exp_4.py):3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：與其他查詢有過濾功能一樣，pymongo也提供了過濾查詢，可以在find()中設(shè)置參數(shù)來過濾數(shù)據(jù)。如從python_class集合中查詢name為“小明”的文檔，操作如下(query_exp_2.py):3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：查詢的條件語句中還可以使用修飾符。如從python_class集合中讀取number字段值大于1002的數(shù)據(jù)，修飾符條件為"Sgt":1002},示例如下(quey_exp_6.py):3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：如果對查詢結(jié)果設(shè)置返回指定條數(shù)的記錄，那么可以使用Iimit()方法，該方法只接受一個數(shù)字參數(shù)。以下示例用于從python_class集合中讀取2條記錄(query_exp_7.py):3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：插入文檔使用insert()方法。在pymongo中提供了insertone()方法向MongoDB中插入一個文檔，該方法的第一個參數(shù)是字典key-value對。如向stuinfo集合中插入一個文檔，示例如下(insert_exp_1.py):3.4插入文檔3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，得到執(zhí)行結(jié)果如下：由打印結(jié)果可知，文檔已成功插入stuinfo集合。這里不要忘記，若集合不存在，會創(chuàng)建對應(yīng)的集合。insertone0方法返回InsertOneResult對象，該對象包含insertedid屬性，它是插入文檔的id值。如上面示例中需要查看插入文檔的id值，可以把print(result)修改如下：3.Python對MongoDB的基本操作若插入多個文檔，則需要使用insertmany(方法，其第一個參數(shù)是字典列表。如下示例用于向stuinfo集合中插入多個文檔，并打印所有id值(insert_exp_2.py):3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，得到執(zhí)行結(jié)果如下。所有文檔_id值如下：stu_info集合中的所有文檔如下：由打印結(jié)果可知，多個文檔已經(jīng)成功插入集合中。同時可知，一個集合中插入文檔的字段名可以各不相同，字段個數(shù)也可以不同，這也是前面提到的NoSQL的便捷之處，不需要每個文檔的字段名都相同，也不需要有相同的字段個數(shù)。在前面的操作示例可知，d字段值比較長，是否可以將d設(shè)置成關(guān)系型數(shù)據(jù)庫那樣的，以數(shù)字形式展示呢？pymongo可以自己指定_id的插入值。如在集合中插入指定id的文檔，示例如下(insert_exp_3.py):3.Python對MongoDB的基本操作3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，得到執(zhí)行結(jié)果如下。所有文檔_id值如下：stu_info集合中的所有文檔如下：在MongoDB中，更改文檔使用的是update(方法。在pymongo模塊中使用update_one()方法修改文檔中的記錄，其第一個參數(shù)為查詢的條件，第二個參數(shù)為要修改的字段。如將mongo_use數(shù)據(jù)庫中python_class集合的number為1004的文檔的name更改為“小李”，操作如下(update_exp_1.py):3.5更改文檔3.Python對MongoDB的基本操作3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：3.Python對MongoDB的基本操作由打印結(jié)果可知，文檔中number為1004的文檔的name由“小張”更改為了“小李”。該示例代碼做了代碼的封裝，將代碼段抽象成了函數(shù)。update_one()方法只能修改匹配到的第一條記錄，如果修改所有匹配到的記錄，那么可以使用update_many()。如將python_class集合的class_name為“Python快樂學(xué)習(xí)班”的文檔更改為“Python進(jìn)階班”，則操作如下(update_exp_2.py):3.Python對MongoDB的基本操作3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：由結(jié)果可知，文檔中class_name為“Python快樂學(xué)習(xí)班”的文檔全部更改為了“Python進(jìn)階班”。在MongoDB中使用sort()方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。pymongo也是使用sort()方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。sort()方法可以指定升序或降序排序。其第一個參數(shù)為要排序的字段，第二個字段指定排序規(guī)則，1為升序，-1為降序，默認(rèn)為升序。對mongo_use數(shù)據(jù)庫pythonclass集合中所有文檔根據(jù)number字段進(jìn)行升序、降序排序，操作如下(sort_cxp_1.py):3.6文檔排序3.Python對MongoDB的基本操作3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：3.Python對MongoDB的基本操作除了單個字段的排序，也可以對多個字段進(jìn)行排序；排序方式除了可以用數(shù)字1或-1,也可以使用pymongo.ASCENDING(I)或pymongo.DESCENDING(-lI).對python_class集合中所有文檔根據(jù)name和number字段進(jìn)行降序排序，操作如下(sort_exp_2.py):3.Python對MongoDB的基本操作執(zhí)行該P(yáng)Y文件，執(zhí)行結(jié)果如下：

pymongo使用delete_one()方法刪除一個文檔，其第一個參數(shù)為查詢對象，指定要刪除哪些數(shù)據(jù)。以下示例刪除stu_info集合中name字段值為“小王”的文檔(delete_exp_1.py):3.7刪除文檔3.Python對MongoDB的基本操作3.Pytho