MongoDB快速入门（下）

4 MongoDB的基本操作

增、查、改、删是所有数据库必备的功能。本节将介绍如何使用MongoDB 来实现这四个功能

4.1 创建数据库与集合，写入数据

在Robo 3T中进行如下操作：

• （1）创建一个名为“chapter_1”的数据库，以及其中的多个集合
• （2）往集合里逐条插入数据
• （3）往集合里批量插入数据

使用Robo 3T打开刚刚安装完成的MongoDB，可以看到A区域是空的，还没有数据库，如图所示：

1．创建数据库与集合

• （1）鼠标右击“小电脑”图标，在弹出的菜单中选择“CreateDatabase”命令
• （2）在弹出的对话框中输入数据库的名字，单击“Create”按钮完成数据库的创建

• （3）新创建的数据库会出现在 A 区域中。单击数据库左边的小箭头将其展开，然后右击“Collections（0）”文件夹，在弹出的菜单中选择“Create Collection...”命令
• （4）在弹出的对话框中输入集合的名字，然后单击“Create”按钮,创建一个集合。

• （5）创建完集合后，原来的“Collections(0)”变成了“Collections(1)”。由此可以推测：括号里面的数字表示这个数据库里面有多少个集合。单击“Collections(1)”左侧的小箭头将其展开，可以看到集合“example_data_1”已经创建好了。双击集合名字，可以看到当前集合里什么都没有，如图所示：

2．插入单条数据

插入单条数据的命令为“insertOne()”，Robo 3T自带插入数据的功能，但是在此不介绍了，本文会直接介绍如何在C区域执行MongoDB命令插入数据。

（1）创建一条JSON字符串

例如：

{"name": "王小二", "age": 17, "address": "浙江"}

（2）对C区域的内容做一些修改

原来是：

db.getCollection('example_data_1').find({})

修改为：

db.getCollection('example_data_1').insertOne({"name": " 王小二 ","age": 
17,"address": "浙江"})

（3）使用Windows与Linux的读者，可以按键盘上的“Ctrl + R”组合键，运行后的界面如图所示。可以看到，一条数据已经插入到了MongoDB中

提示：还可以通过单击Robo 3T上面的绿色三角形来运行命令

• （4）在 A 区域双击集合“example_data_1”，从新打开的选项卡中可以看到数据已经成功插入，如图所示：

数据已经成功插入被插入的数据就是JSON字符串：

{"name": "张小二", "age": 17, "address": "浙江"}

提示：JSON字符串必须使用双引号，不过这个规定在MongoDB中并非强制性的，用单引号也没有问题。例如，在C区域执行以下命令：

db.getCollection('example_data_1').insertOne({'name': '王小六','age': 23, 'work': '运维工程师'})

如果将Python的字典直接复制到MongoDB的insertOne命令中，则绝大部分情况下这些字典都可以直接使用，只有极少数情况下需要做一些修改，后面会讲到这些少数情况

提示：MongoDB还允许Key不带引号，直接写成

{name: '王小六', age: 23,work: '运维工程师'}

但这种写法存在一些局限性，并且会导致MongoDB的命令不方便平滑移植到Python中。因此，建议读者一律使用带单引号的写法或者带双引号的写法

3．调整插入的字段

• （1）任意修改、添加、删除字段。在现有的数据中，第1条数据没有“work”这个字段，第2条数据没有“address”这个字段。这就说明：在MongoDB里，插入数据的字段是可以任意修改、添加、删除的。例如，再插入一条新的数据：

db.getCollection('example_data_1').insertOne({"hello": "world","sex": "男","职位": "程序员"})

这一次所有的字段都和前两条数据不一样，但 MongoDB 仍然可以轻松处理——遇到新来的字段，加上去就是了，没什么大不了的，如图所示：

• （2）插入同一个字段，但格式却不同，即使是同一个字段，其数据格式也可以不一样

例如，再插入一条数据：

db.getCollection('example_data_1').insertOne({"name": "1024","age": "十岁","address": "3.5"})

添加后的数据如图所示：

提示：“能不能做”是一回事，“应不应该做”是另一回事。虽然MongoDB能够处理同一个字段的不同数据类型，也可以随意增减字段，但并不意味着应该这样做。在设计数据库时，应尽量保证同一个字段使用同一种类型的数据，并提前考虑好应该有哪些字段。

3．批量插入数据

批量插入数据的命令是“insertMany”,把一个包含很多个字典的列表传给

“insertMany”。

列表为：

data_list = [
   {'name': '赵小三','age':20,'address':'北京'},
   {'name': '钱小四','age':21,'address':'上海'},
   {'name': '孙小五','age':20,'address':'山东'},
   {'name': '李小六','age':23,'address':'河北'},
   {'name': '欧阳小七','age':24,'address':'杭州'},
]

对应的MongoDB批量插入语句为:

db.getCollection('example_data_1').insertMany([
     {'name': '赵小三','age':20,'address':'北京'},
   {'name': '钱小四','age':21,'address':'上海'},
   {'name': '孙小五','age':20,'address':'山东'},
   {'name': '李小六','age':23,'address':'河北'},
   {'name': '欧阳小七','age':24,'address':'杭州'}
 ])

运行后返回的数据如图所示:

提示：可以通过换行和缩进让代码更美观、易读。换行和缩进不影响代码功能

运行以后的集合数据如图所示:

无论是插入一条数据还是插入多条数据，每一条数据被插入 MongoDB后都会被自动添加一个字段“_id”。“_id”读作“Object Id”，它是由时间、机器码、进程pid和自增计数器构成的。“_id”始终递增，但绝不重复。

● 同一时间，不同机器上面的“_id”不同

● 同一机器，不同时间的“_id”也不同

● 同一机器同一时间批量插入的数据，“_id”依然不同

提示：_id的前8位字符转换为十进制就是时间戳。例如“5b2f2e24e0f42944105c81d2”，前8位字符“5b2f2e24”转换为十进制就是时间戳“1529818660”，对应的北京时间是“2018-06-2413:37:40”

4.2 查询数据

对数据集example_data_1进行如下查询：

（1）查询所有数据

（2）查询特定数据：查询“age”为25岁的员工

（3）查询特定数据：查询“age”不小于25的所有记录

（4）限定返回的数据字段类型

在Robo 3T中双击集合名字，实际上是自动执行了以下这条查询语句：

db.getCollection('example_data_1').find({})

下面先来了解一下查询结果的三种显示模式

1．三种显示模式

Robo 3T显示出来的查询结果如图所示，注意右上角方框框住的三个图标。

Robo 3T对于返回的数据有三种组织方式，从左到右分别是：“树形模式（Tree Mode）”“表格模式（Table Mode）和“文本模式（TextMode）”。

提示：这三种显示模式是Robo 3T提供的，不是MongoDB的功能。

2．查询固定值数据

• （1）查询所有数据。如要查询所有数据值，则直接使用下面两种写法的任意一种即可：db.getCollection('example_data_1').find()

或

db.getCollection('example_data_1').find({})

• （2）查询特定数据。如要查询某个或者某些具体字段，则可以使用下面的语法来查询。如果有多个字段，则这些字段需要同时满足。

例如，对于数据集 example_data_1，要查询所有“age”字段为25的记录。则查询语句可以写为：```

db.getCollection('example_data_1').find({'age': 23})

查询结果如图所示：

由于“age”为25的记录有两条，于是需要进一步缩小查询范围——再增加一个限制条件：

db.getCollection('example_data_1').find({'age': 23,'name':'王小六'})

运行结果如图所示：

总结一下，“find”的参数相当于一个字典。字典的 Key 就是字段名，字典的值就是要查询的值。如果字典有多个Key，则这些字段需同时满足。

3．查询范围值数据

如要查询的字段值能够比较大小，则查询时可以限定值的范围，例如，对数据集example_data_1，要查询所有“age”字段不小于25的记录，则需要使用大于等于操作符“$gte”。查询语句如下：

db.getCollection('example_data_1').find({'age': {'$gte': 23}})

运行效果如图所示：

查询某个范围的数据会用到的操作符见下表：

使用范围操作符的查询语句格式如下：

db.getCollection('example_data_1').find({'age': {'操作符1': 边界1，'操作符2': 边界2}})

可以看出，在使用范围操作符后，原本填写被查询值的地方现在又变成了一个字典。这个字典的Key是各个范围操作符，而它们的值是各个范围的边界值。

【举例1】查询所有“age”大于21并小于等于24的数据，查询语句如下：

db.getCollection('example_data_1').find({'age': {'$lt': 24, '$gt': 21}})

【举例2】查询所有“age”大于21并小于等于24的数据，且“name”不为“夏侯小七”的记录

db.getCollection('example_data_1').find({
            'age': {
                    '$lt': 24,
              '$gt': 21
              },
            'name':{'$ne':'欧阳小七'}
})

4．限定返回哪些字段

“find”命令可以接收两个参数：第1个参数用于过滤不同的记录，第2个参数用于修改返回的字段，如果省略第2个参数，则MongoDB会返回所有的字段。如要限定字段，则查询语句的格式如下：

db.getCollection('example_data_1').find(用于过滤记录的字典，用于限定字段的字典)

其中，用于限定字段的字典的Key为各个字段名。其值只有两个——0或1。

● 如果值为0，则表示在全部字段中剔除值为0的这些字段并返回。

● 如果值为1，则表示只返回值为1的这些字段。

例如，查询数据集example_data_1，但不返回“address”和“age”字段，查询语句如下:

db.getCollection('example_data_1').find({}, {'address': 0, 'age': 0})

运行结果为如图所示:

再例如，要求只返回name字段和age字段，则查询语句如下：

db.getCollection('example_data_1').find({}, {'name': 1, 'age': 1})

运行效果如所示:

可能已经发现，不论是选择“只返回某些字段”还是“不返回某些字段”，结果里始终有“_id”。这是因为，“_id”比较特殊，它是默认要返回的，除非明确说明不需要它。即，如果不想要“_id”，则必须在限定字段的字典中把“_id”字段的值设为0，如图所示:

如果不考虑“_id”，则限定字段的字典里面的值只可能全都是0或全都是1，不可能1和0混用，一旦混用则MongoDB就会报错。这从逻辑上很好理解：

（1）如果只要A、B、C，则没有提到的自然都是不需要的

（2）如果除A、B、C外其他的全都要，则没有提到的自然全都是需要的

提示：只有“_id”很特别，不论其他字段的值是0还是1，如果不需要返回“_id”，则需要把它的值设为0

5．修饰返回结果

• （1）满足要求的数据有多少条——count()命令

如果想知道满足要求的数据有多少条，则可以使用“count()”命令。例如，要查询所有“age”字段大于21的记录有多少条，则查询语句如下：

db.getCollection('example_data_1').find({'age': {'$gt': 21}}).count()

运行结果如图所示。返回数字“3”表示有3条记录满足要求

• （2）限定返回结果——“limit()”命令

如果查询的结果非常多，则可能需要限定返回结果。此时就需要使用“limit()”命令。它的用法如下：

db.getCollection('example_data_1').find().limit(限制返回的条数)

● 如果限制返回的条数为一个数字，则表示最多返回这么多条记录。如果超过限定条数，则只返回限定的条数

● 如果不足限定的条数，则有多少就返回多少。例如，对于数据集example_data_1，限制只返回4条数据。具体命令如下：

db.getCollection('example_data_1').find().limit(4)

运行效果如图所示:

• （3）对查询结果进行排序——“sort()”命令

有时也需要对查询结果进行排序，此时需要使用“sort()”命令。使用方法如下：

db.getCollection('example_data_1').find({'age': {'$gt':21}}).sort({'字段名': -1或者1})

其中，字段的值为-1表示倒序，为1表示正序。例如，对所有“age”大于21的数据，按“age”进行倒序排列。查询语句如下：

db.getCollection('example_data_1').find({'age': {'$gt':21}}).sort({'age': -1})

运行如下：

4.3 修改数据

实例描述数据集 example_data_1,“name”为“王小六”的这个记录是没有“address”字段的。现在需要为它增加这个字段，同时把“work”从“运维工程师”改为“DBA”。

（1）更新集合中的单条数据。

（2）批量更新同一个集合中的多条数据。

修改操作也就是更新（Update）操作，对应的 MongoDB 命令为“updateOne()”和“updateMany()”。

这两个命令只有以下区别，它们的参数完全一致。

● updateOne：只更新第1条满足要求的数据

● updateMany：更新所有满足要求的数据

下面以“updateMany”为例来介绍更新记录的操作。

1．更新操作的语法

db.getCollection('example_data_1').updateMany(
   参数1：查询语句的第一个字典，
   {'set':{'字段1':'新的值1','字段2','新的值2'}}
)

updateMany的第1个参数和“find”的第1个参数完全一样，也是一个字典，用来寻找所有需要被更新的记录。第2个参数是一个字典，它的Key为“$set”，它的值为另一个字典。这个字典里面是需要被修改的字段名和新的值。

举例：

修改“name”为“王小六”的文档，添加“address”字段，并“work”从“运维工程师”改为“DBA”

db.getCollection('example_data_1').updateMany(
   {'name':'王小六'},
   {'$set':{'address':'苏州','work':'DBA'}}
)

再次查看数据集，发现“王小六”的信息已经发生了变化，如图所示:

4.4 删除数据

例如，要从数据集example_data_1中删除字段“hello”值为“world”的这一条记录。

（1）从集合中删除单条数据

（2）从集合中批量删除多条数据

只要会查询数据，就会删除数据。为了防止误删数据，一般的做法是先查询要删除的数据，然后再将查出的数据删除

• （1）查询字段“hello”中值为“world”的这一条记录

具体如下：

db.getCollection('example_data_1').find({'hello': 'world'})

db.getCollection('example_data_1').find({'hello': 'world'})

运行效果如图所示:

• （2）把查询语句的“find”修改为“deleteOne”（如果只删除第1条满足要求的数据），或把查询语句的“find”修改为“deleteMany”（如果要删除所有满足要求的数据）

具体命令如下：

db.getCollection('example_data_1').deleteMany({'hello': 'world'})

• （3）在返回的数据中，“acknowledged”为“true”表示删除成功，“deletedCount”表示一共删除了1条数据
• （4）再次查询example_data_1，发现已经找不到被删除的数据了

提示：慎用删除功能。一般工程上会使用“假删除”，即：在文档里面增加一个字段“deleted”，如果值为0则表示没有删除，如果值为1则表示已经被删除了。默认情况下，deleted字段的值都是0，如需要执行删除操作，则把这个字段的值更新为1。而查询数据时，只查询deleted为0的数据。这样就实现了和删除一样的效果，即使误操作了也可以轻易恢复

4.5 数据去重

在数据集example_data_1中，进行以下两个去重操作。

（1）对“age”字段去重

（2）查询所有“age”大于等于24的数据，再对“age”进行去重。去重操作用到的命令为“distinct()”

格式如下：

db.getCollection('example_data_1').distinct('字段名'， 查询语句的第一个字典)

distinct()可以接收两个参数:

• 第1个参数为字段名，表示对哪一个字段进行去重。
• 第2个参数就是查询命令“find()”的第1个参数。distinct命令的第2个参数可以省略

1．对“age”字段去重对“age”字段去重的语句如下：

db.getCollection('example_data_1').distinct('age')

运行效果如图所示:

在MongoDB中返回的数据是一个数组，里面是去重以后的值。

2．对满足特定条件的数据去重首先查询所有“age”大于等于20的数据，然后对“age”进行去重。

db.getCollection('example_data_1').distinct(
   'age',
   {'age':{'$gte':20}}
)

运行结果：

提示：能否去重以后再带上其他字段呢？答案是，用“distinct()”命令不能实现。要实现这个功能，后面介绍

后面会更新如何使用Python操作MongoDB，请持续关注