Python实战之数据库应用和数据获取 课件 【Ch07】Python操作MongoDB

Python操作MongoDB第七章新工科建设之路·数据科学与大数据系列Python实战之数据库应用和数据库获取1pymongo安装Python要连接MongoDB需要驱动，一般使用pymongo驱动来连接。pymongo是操作MongoDB的Python模块，是第三方模块，需要手动安装。安装pymongo模块比较简单，可以直接使用pip安装，安装命令如下：1.pymongo安装若提示找不到pip,可以使用pip3,根据本地环境中安装的pip情况使用即可。也可以使用如下方式进行安装：若提示找不到Python,可以使用Python3,根据本地环境中安装的Python使用即可。也可以指定安装的版本，如下所示：更新pymongo命令如下：执行安装命令后，可以通过指令模式输入如下命令，查看pymongo安装是否成功：1.pymongo安装若不报错，则安装成功。或者可以编写一个PY文件，在PY文件中写一个import语句，执行PY文件，若不报错，则表示安装成功。2Python连接MongoDB导入pymongo模块后，就可以用Python通过pymongo模块连接MongoDB了。连接MongoDB需要使用pymongo模块中的MongoClient对象，并且指定连接的URL地址和要连接或创建的数据库名。Python通过pymongo模块连接MongoDB的语法格式如下：2.Python连接MongoDB其中，“IP地址”指的是MongoDB安装的服务器地址，若是本地，则可以使用localhost:端口号是MongoDB对外提供的端口号，默认是27017.如本地连接MongoDB,编写代码如下(conn_exp_1.py):如果数据库设置了用户验证，那么需要在连接命令中加上验证信息。加上验证信息后的代码如下(conn_exp_2.py):通过pymongo模块中的MongoClient对象连接MongoDB,该连接会返回一个值，返回值中包含了所连接地址的所有数据库对象。如在第6章的本地MongoDB中创建了一个mongo_use数据库，查看本地MongoDB中的所有数据库，操作如下：2.Python连接MongoDB由打印结果可知，本地当前MongoDB服务器中有4个数据库，分别为admin、config、local和mongo_use.现需要通过编写Python代码打印MongoDB服务器中的所有数据库名。示例代码如下(conn_exp3.py):执行以上代码，得到如下打印结果：2.Python连接MongoDB由打印结果可知，示例代码将本地MongoDB服务器中的所有数据库名都打印了，得到的数据库个数和数据库名称与通过MongoDB命令得到的结果一致。3Python对MongoDB的基本操作与MongoDB中创建数据库一样，通过Python操作MongoDB创建数据库时，数据库只有在内容插入后才会创建，即数据库创建后，要创建集合（数据表）并插入一个文档（记录），数据库才会真正创建。继续第6章的操作，通过Python代码访问mongouse数据库。操作示例如下(create_db_exp_1.py):3.1创建数据库3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，得到输出结果如下：创建数据库时，若不确定某个数据库是否已经真正创建，则可以通过MongoClient对象中的list_database_names()方法取得所有数据库名。listdatabasenames()方法返回一个数据库名列表，可以从返回列表中查找对应数据库名是否已经存在。操作示例如下(create_db_exp2.py):3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：

MongoDB使用数据库对象来创建集合，即创建集合之前，需要先获取数据库对象。使用Python代码创建集合的示例如下(create_col_exp_1.py):3.1创建集合3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，得到输出结果如下：在MongoDB中，集合只有在内容插入后才会创建，即创建集合（数据表）后要再插入一个文档（记录），集合才会真正创建。创建集合时，若不确定某个集合是否已经真正创建，则可以通过数据库对象中的stcollectionnames().方法取得所有集合名。listcollectionnames()方法返回一个集合名列表，可以从返回列表中查找对应集合名是否已经存在。操作示例如下(create_col_cxp2.py):3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：由第6章可知，MongoDB中使用find()和findone()方法查询集合中的数据，类似SQL中的SELECT语句。pymongo也提供了findone(方法，用于从MongoDB中查询一条数据。如需从mongo_use数据库的python_class集合中查询一个文档，操作方法如下(query_exp_1.py):3.2查询文档3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，得到执行结果如下：该示例只能查询一个文档，若查询全部文档，需要使用pymongo提供的find()方法。如从python_class集合中查询所有文档，则操作方法如下(query_exp_2.py):3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：pymongo提供的find()方法还可以查询指定字段的数据，将要返回的字段对应值设置为1即可。如从python_class集合中查询name和number字段，操作方法如下(query_exp_3.py):3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：注意：除了id字段，不能在一个对象中同时指定0和1。也就是说，如果设置了一个字段为1，不能设置另一个字段为0：设置了一个字段为0，不能设置另一个字段为1。除了——id字段，其他字段要么都设置为1，要么都设置为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对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：与其他查询有过滤功能一样，pymongo也提供了过滤查询，可以在find()中设置参数来过滤数据。如从python_class集合中查询name为“小明”的文档，操作如下(query_exp_2.py):3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：查询的条件语句中还可以使用修饰符。如从python_class集合中读取number字段值大于1002的数据，修饰符条件为"Sgt":1002},示例如下(quey_exp_6.py):3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：如果对查询结果设置返回指定条数的记录，那么可以使用Iimit()方法，该方法只接受一个数字参数。以下示例用于从python_class集合中读取2条记录(query_exp_7.py):3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：插入文档使用insert()方法。在pymongo中提供了insertone()方法向MongoDB中插入一个文档，该方法的第一个参数是字典key-value对。如向stuinfo集合中插入一个文档，示例如下(insert_exp_1.py):3.4插入文档3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，得到执行结果如下：由打印结果可知，文档已成功插入stuinfo集合。这里不要忘记，若集合不存在，会创建对应的集合。insertone0方法返回InsertOneResult对象，该对象包含insertedid属性，它是插入文档的id值。如上面示例中需要查看插入文档的id值，可以把print(result)修改如下：3.Python对MongoDB的基本操作若插入多个文档，则需要使用insertmany(方法，其第一个参数是字典列表。如下示例用于向stuinfo集合中插入多个文档，并打印所有id值(insert_exp_2.py):3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，得到执行结果如下。所有文档_id值如下：stu_info集合中的所有文档如下：由打印结果可知，多个文档已经成功插入集合中。同时可知，一个集合中插入文档的字段名可以各不相同，字段个数也可以不同，这也是前面提到的NoSQL的便捷之处，不需要每个文档的字段名都相同，也不需要有相同的字段个数。在前面的操作示例可知，d字段值比较长，是否可以将d设置成关系型数据库那样的，以数字形式展示呢？pymongo可以自己指定_id的插入值。如在集合中插入指定id的文档，示例如下(insert_exp_3.py):3.Python对MongoDB的基本操作3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，得到执行结果如下。所有文档_id值如下：stu_info集合中的所有文档如下：在MongoDB中，更改文档使用的是update(方法。在pymongo模块中使用update_one()方法修改文档中的记录，其第一个参数为查询的条件，第二个参数为要修改的字段。如将mongo_use数据库中python_class集合的number为1004的文档的name更改为“小李”，操作如下(update_exp_1.py):3.5更改文档3.Python对MongoDB的基本操作3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：3.Python对MongoDB的基本操作由打印结果可知，文档中number为1004的文档的name由“小张”更改为了“小李”。该示例代码做了代码的封装，将代码段抽象成了函数。update_one()方法只能修改匹配到的第一条记录，如果修改所有匹配到的记录，那么可以使用update_many()。如将python_class集合的class_name为“Python快乐学习班”的文档更改为“Python进阶班”，则操作如下(update_exp_2.py):3.Python对MongoDB的基本操作3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：由结果可知，文档中class_name为“Python快乐学习班”的文档全部更改为了“Python进阶班”。在MongoDB中使用sort()方法对数据进行排序。pymongo也是使用sort()方法对数据进行排序。sort()方法可以指定升序或降序排序。其第一个参数为要排序的字段，第二个字段指定排序规则，1为升序，-1为降序，默认为升序。对mongo_use数据库pythonclass集合中所有文档根据number字段进行升序、降序排序，操作如下(sort_cxp_1.py):3.6文档排序3.Python对MongoDB的基本操作3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：3.Python对MongoDB的基本操作除了单个字段的排序，也可以对多个字段进行排序；排序方式除了可以用数字1或-1,也可以使用pymongo.ASCENDING(I)或pymongo.DESCENDING(-lI).对python_class集合中所有文档根据name和number字段进行降序排序，操作如下(sort_exp_2.py):3.Python对MongoDB的基本操作执行该PY文件，执行结果如下：

pymongo使用delete_one()方法删除一个文档，其第一个参数为查询对象，指定要删除哪些数据。以下示例删除stu_info集合中name字段值为“小王”的文档(delete_exp_1.py):3.7删除文档3.Python对MongoDB的基本操作3.Pytho