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Python数据处理MongoDB的操作方法

Python数据处理MongoDB的操作方法，相信很多没有经验的人对此束手无策，为此本文总结了问题出现的原因和解决方法，通过这篇文章希望你能解决这个问题。

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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()

看完上述内容，你们掌握Python数据处理MongoDB的操作方法的方法了吗？如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容，欢迎关注创新互联行业资讯频道，感谢各位的阅读！


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