MongoDB菜鸟入门指南

一、MongoDB简介

MongoDB是一种基于文档的数据库，在数据存储方面与传统的基于关系的数据库有所不同。其主要优点包括扩展性强、易于水平扩展、支持非结构化数据等特点。同时，MongoDB 支持多种编程语言，如Python、Java等。MongoDB 是开源的，可在官方网站下载安装包进行安装使用。

二、MongoDB的基本操作

1. 连接 MongoDB 数据库

可以使用官方提供的 Python 驱动 pymongo，连接 MongoDB 数据库：

import pymongo
client = pymongo.MongoClient(host='localhost', port=27017)
db = client.test
collection = db.students

2. 插入数据

可以使用 collection 的 insert() 方法插入一条数据：

student = {
    'id': '20210001',
    'name': 'Tom',
    'age': 20,
    'gender': 'male'
}
result = collection.insert_one(student)
print(result)

3. 查询数据

可以使用 find() 方法查询数据：

result = collection.find_one({'name': 'Tom'})
print(result)

4. 更新数据

可以使用 update_one() 方法更新一条数据：

condition = {'name': 'Tom'}
student = collection.find_one(condition)
student['age'] = 21
result = collection.update_one(condition, {'$set': student})
print(result)

5. 删除数据

可以使用 delete_one() 方法删除一条数据：

condition = {'name': 'Tom'}
result = collection.delete_one(condition)
print(result)

三、数据模型与查询

1. MongoDB 数据模型

MongoDB 的数据模型是基于文档的存储模型，也就是说，我们可以在一个文档中存储多个字段。MongoDB 的文档是 BSON 格式的，BSON 是一种二进制形式的 JSON，其支持的数据类型包括数字、字符串、日期、对象等。下面是一个 MongoDB 文档的示例：

{
    "name": "Tom",
    "age": 20,
    "address": {
        "city": "Shanghai",
        "street": "Pudong"
    },
    "scores": [85, 90, 95]
}

2. MongoDB 查询

MongoDB 的查询语句支持多种操作符，如 $lt（小于）、$gt（大于）、$lte（小于等于）、$gte（大于等于）、$ne（不等于）等。下面是一个查询示例：

result = collection.find({'age': {'$gt': 18}})
for res in result:
    print(res)

四、MongoDB高级应用

1. MongoDB索引

可以使用 create_index() 方法创建索引：

result = collection.create_index([('name', pymongo.ASCENDING)], unique=True)

2. MongoDB 聚合

MongoDB 支持聚合操作，可以使用 aggregate() 方法进行聚合操作：

result = collection.aggregate([
    {'$match': {'gender': 'male'}},
    {'$group': {'_id': '$age', 'count': {'$sum': 1}}}
])
for res in result:
    print(res)

3. MongoDB GridFS

MongoDB GridFS 是一种用于存储大文件的机制，它允许我们将文件分块存储在 MongoDB 中，并提供了相应的接口进行读取和写入。下面是一个 GridFS 的示例：

from gridfs import GridFS
fs = GridFS(db, collection='test')
with open('test.jpg', 'rb') as f:
    file_id = fs.put(f.read(), filename='test.jpg')
print(file_id)

五、总结

本文主要介绍了 MongoDB 的基本操作、数据模型和高级应用，包括索引、聚合和 GridFS 等。希望能对初学 MongoDB 的小伙伴们提供一些帮助。