随着互联网的发展，大数据和云计算技术的广泛应用，集群数据库MongoDB越来越被广泛使用。作为一名Python工程师，了解MongoDB并将其应用于实际项目当中，将会更加方便快捷高效。本文将为您介绍MongoDB的基本概念和使用方法，以及如何使用Python访问MongoDB。
一、MongoDB基本概念
MongoDB是一种面向文档的数据库管理系统，数据以JSON格式存储在文档中，并可通过复杂的查询方式进行检索。MongoDB 的设计理念是“数据为王”，并尽力实现了“易扩展”、“高灵活性”、“高可用性”的混合模式。
下面介绍MongoDB几个重要的概念：
1、集合（Collection）
集合是一组MongoDB文档的存储结构，类似于关系型数据库中的表。不同的是，集合中的文档不需要使用相同的结构，也就是说，一个集合可以存储任意格式的文档。
2、文档（Document）
文档是MongoDB中的基本存储单位，相当于关系型数据库中的行。
3、字段（Field）
文档中包含一个或多个字段，可以将字段理解为关系型数据库中的列。每个字段包含一个键值对，其中键是字符串，值可以是各种类型，例如字符串、数字、日期等。
二、MongoDB基本操作
1、安装和启动
首先需要在官网下载MongoDB，并进行安装。MongoDB提供了GUI界面，同时也支持命令行启动。在Windows系统中，打开命令提示符，输入下面的命令即可启动MongoDB服务：
mongod.exe --dbpath=<data_directory_path>注意： <data_directory_path>为你所创建的数据目录的绝对路径。
另外，也可以使用Python提供的MongoDB驱动程序PyMongo快捷启动MongoDB。
2、创建集合和文档
我们可以使用MongoDB提供的命令向MongoDB中添加集合和文档。例如，在MongoDB中添加一个名为‘students’的集合，并向集合中添加一个文档，可以使用以下命令：
db.createCollection('students') db.students.insert({name: 'Tom', age: 18})3、查询文档
查询使用了JavaScript的语法。可以使用find()进行查询，并可添加各种过滤条件。查询一个集合中所有文档的命令如下：
db.students.find()我们还可以添加条件，只查询年龄等于18岁的文档：
db.students.find({age: 18})4、更新文档
如果要更新集合中的文档，可以使用update()命令。
db.students.update({name: 'Tom'}, {$set:{age: 20}})这条命令将查询名字为“Tom”的文档并将其年龄更改为20岁。
5、删除文档
删除集合中的文档，可以使用remove()命令。例如，删除年龄等于18岁的文档，则可运行下面的命令：
db.students.remove({age: 18})三、Python访问MongoDB
Python提供了MongoDB的驱动程序PyMongo，可以使用Python代码来访问和操作MongoDB。下面是一个使用Python访问MongoDB的示例：
#安装pymongo模块
pip install pymongo
#导入模块
import pymongo
#建立连接
client = pymongo.MongoClient("mongodb://localhost:27017/")
#创建数据库和集合
db = client["test"]
collection = db["students"]
#插入文档
student = {"name": "Lucy", "age": 18}
collection.insert_one(student)
#查询所有文档
for x in collection.find():
print(x)
#查询年龄为18岁的文档
query = {"age": 18}
result = collection.find(query)
for x in result:
print(x)
#更新文档
query = {"name": "Lucy"}
new_value = {"$set": {"age": 20}}
collection.update_one(query, new_value)
#删除文档
query = {"age": 18}
collection.delete_one(query)以上示例中的Python代码基本等价于使用命令行对MongoDB进行操作。
结语
本文介绍了MongoDB的基本概念和操作，以及如何使用Python访问MongoDB。MongoDB是一个功能强大的数据库管理系统，适用于存储和处理大规模的非结构化数据。希望本文能为Python工程师提供MongoDB启动和应用的参考。
