学做网站学费,推进网站集约化建设制度,电商网站的建设与运营,数据推广平台有哪些文章目录 1. 容器与应用之间的关系介绍2. 使用 Docker 容器安装 MongoDB3. Mongosh 操作3.1 Mongosh 连接到 MongoDB3.2 基础操作与 CRUD 4. Python 操作 MongoDB5. Nodejs 操作 MongoDB5.1 Mongodb 和 Mongoose5.2 推荐在项目中使用 Mongoose 参考文献 1. 容器与应用之间的关系… 文章目录 1. 容器与应用之间的关系介绍2. 使用 Docker 容器安装 MongoDB3. Mongosh 操作3.1 Mongosh 连接到 MongoDB3.2 基础操作与 CRUD 4. Python 操作 MongoDB5. Nodejs 操作 MongoDB5.1 Mongodb 和 Mongoose5.2 推荐在项目中使用 Mongoose 参考文献 1. 容器与应用之间的关系介绍
MongoDB 的安装有时候并不是那么容易的为了简化这个步骤比较舒适好用的方法是使用容器Container安装。
在讲容器之前先说一下容器的镜像Image镜像是容器的前置基础是一个关于某些应用的软件包。在镜像里规定了要运行这个应用需要准备的所有内容包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件等。通过一个镜像可以创建和运行容器实例。镜像如下图1 容器是一套完整的应用程序环境包括应用程序本身及其所有依赖项如库、运行时、系统工具和设置等。通过使用容器启动应用程序用户无需手动解决各种依赖和系统环境问题即可实现快速启动。以 MongoDB 为例启动该数据库只需下载相应的 MongoDB 镜像然后使用该镜像创建容器即可立即启动 MongoDB 服务如下图 2 所示。 需要注意的是尽管 MongoDB 运行在容器中但实际上并非完全在本地执行。以在 Linux 主机内安装 MongoDB 为例在 Linux 环境下进行安装需要一个操作系统因此在容器中除了 MongoDB还需要集成一个完整的操作系统。
整理说明即在我们的 Linux 主机最先希望安装数据库的机器中有一个容器在这个容器内有一个 Linux 的系统在这个系统中安装了一个 MongoDB 的服务所谓的使用容器运行 MongoDB 就是指使用了这样一个服务。
到这里是否有个疑问——这应该算是在当前主机访问另一个主机了那么我们要怎么访问这个 MongoDB 呢是否应该进入到这个系统中然后像使用别的数据库那样打开一个 CLI 客户端输入指令进行增删改查呢
当然这确实是一种访问方式。实际上我们知道就算是安装在本地的数据库也会选择工作在一个端口中。譬如 MySQL 的 3306Redis 的 6379MongoDB 的是 27017。所以容器就将系统内端口与主机的端口建立了相互的映射将容器内的一个端口映射成主机的端口就像是上面图 2 的 PORTS 所示此时容器的 27017 端口就是主机的 27017 端口访问主机的 27017 端口即是访问容器的 27017 端口。
2. 使用 Docker 容器安装 MongoDB 使用以下命令安装一个 Docker如果你还没有的话 apt install docker.io安装完毕后可以使用以下命令验证如正确安装会显示一个版本号 docker --version使用以下命令下载 MongoDB 镜像 docker pull mongo下载完成后可以使用以下命令查看镜像列表 docker images使用下载好的镜像启动 MongoDB 容器 docker run -d -p 27017:27017 --name my-mongodb mongo在上述命令中run 是启动一个容器-d 是指定在后台运行-p 是在主机和容器之间创建端口映射冒号左侧是主机端口右侧是容器端口--name 是为当前容器命名mongo 是镜像名如果有版本需求还可以加上版本标签如 mongo:latest具体的镜像名称和版本号可以通过镜像列表查看。 容器启动后的情况使用 docker ps 命令查看如下图划线部分所示 使用下面的命令在进入到容器内 docker exec -it 8424792f4ec4 /bin/bash其中 exec 是指在容器内执行命令-i 是使标准输入保持打开-t 是分配一个伪终端同时使用可以理解为交互式执行命令并分配一个伪终端8424792f4ec4 是容器的 ID保证唯一的情况下可以简略输入。/bin/bash 是实际使用的 ShellShell 可以理解为一种命令行界面当然你也可以只输入 bash这是一样的效果。由此可以持续性地操作容器。情况大概如下图所示与操作 Linux 没什么不同顺便一提得是从 MongoDB 的 Dockerfile 中可以看到大致的安装过程。 在容器内使用如下命令进入到 MongoDB 的 Shell 中。 mongosh当出现下面的状态时就代表了成功进入那之后的操作将会在下文中详细说明。 如需了解更多的 Docker 命令可以查阅此文档 https://dockerdocs.cn/reference/index.html
3. Mongosh 操作
3.1 Mongosh 连接到 MongoDB
在 2.5 中使用 mongosh 命令连接到 MongoDB 仅为使用默认参数该命令加上一些可能使用到的参数后类似于下面这个命令
mongosh --host localhost --port 27017或者类似于下面这一行
mongosh mongodb://localhost:27017这在 MongoDB 中被称为连接串Connection String即使用一个字符串来代表所有的参数。连接串的使用常见于使用代码连接 MongoDB 的场景。
为了安全性一般需要启用密码来登录 MongoDB。在容器中要通过 conf 来使用密码比较困难推荐的做法是在容器启动的时候设置一些环境变量来启用密码如下
docker run -d -p 27017:27017 --name my-mongodb2 \
-e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAMEadmin \
-e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORDadmin123 \
-e MONGO_INITDB_DATABASEadmin \
mongo这个命令在启动容器的时候为 Mongodb 设置了一个 ROOT 用户 admin密码是 admin123在指定的数据库 admin 中进行身份验证。注意事项在设置密码或者账号时候尽量避免使用 “:”、“” 等符号以保证密码字符串会被数据库引擎正确解析。
这个时候如果只像上文一样Mongosh 只设置了端口号和主机名的话是没有权限操作的得到的结果就像下面一样
test show databases
MongoServerError: Command listDatabases requires authentication使用以下的方法选择一个进行身份验证
1. mongosh --username admin --password admin123
2. mongosh mongodb://admin:admin123localhost:27017
3. mongosh --username admin --password admin123 --authenticationDatabase admin
4. mongosh mongodb://admin:yejue123localhost:27017/database?authSourceadmin如果你的用户是创建在 admin 数据库以外的需要指定在哪个数据库进行验证并且登录后也只能看到那一个数据库。
另外可以依次执行下列命令看到容器在启动时设置的用户
use admin
show collections
db.system.users.find()3.2 基础操作与 CRUD
以下列出一些简单的操作
# 显示数据库
show databases# 创建数据库/切换数据库
use databasename# 查看内置的 role
show roles# 在当前数据库创建一个用户
db.createUser({user: username, pwd: password, roles: [{role: readWrite, db: dbtabases name}]}
)# 查看当前数据库的所有用户
db.getUsers()# 查看所有的集合
show collections
Mongodb 是面向文档的 NoSQL 的数据库数据通常以 BSON 格式存储而在 Mongosh 中看到的则是以 JSON 格式显示的。MongoDB 有三种组织数据的层级数据库、集合Collection、文档Document。他们之间的关系用一句话概括即 “在一个数据库中有若干个集合集合内通常存放着有相似内容的文档”。如果以关系型数据库来类比则集合相当于一个表一个文档相当于一行记录。这个文档并非常见的“文件文档”而是一个键值对形式的 JSON/BSON 对象。下面我们将以一些例子来引入完整的 CRUD请读者在其中体会集合与文档的含义。
例1假设有一个图书管理系统的数据库里面有各种各样的图书。 创建一个数据库 “BookManagement”。use BookManagement 使用 db.createCollection() 函数来创建名为 books 的集合执行以下命令 db.createCollection(books)以默认参数创建的集合没有大小限制存储空间会自动增长。可以通过指定一些参数来限制集合大小是否自动增长如下则设置了一个最大存储空间 100 MB、最大文档数量为 1000 的集合 db.createCollection(books, { capped: true, size: 100 * 1024*1024, max: 1000})可以通过 db.collection.stats() 函数看到集合的设置 db.books.stats()Insert 向集合内插入文档数据的方式有两种下面我们分别以单条插入和多条插入的方法向 resources 插入几个文档。 单个插入 db.collection.insertOne() db.books.insertOne({title: 围城,authors: [钱钟书],publication_year: 1947,publisher: 上海文艺出版社,tags: [小说, 讽刺文学],remainings: 10
})批量插入 db.collection.insertMany() db.books.insertMany([{title: 活着,authors: [余华],publication_year: 1993,publisher: 作家出版社,tags: [小说, 现实主义],remainings: 5},{title: 红楼梦,authors: [曹雪芹],publication_year: 1791,publisher: 人民文学出版社,tags: [古典小说, 传统文学],remainings: 8},
])现在可以通过以下函数来查询集合中所有的文档 db.books.find()Query 接下来将演示三种常见的查找“”、“in”、“AND / OR”。 第一种指定相等条件查找书名为“活着”的书 BookManagement db.books.find({title: 活着})
[{_id: ObjectId(65b49ed320bf3de68d11029c),title: 活着,...}
]第二种使用查询运算符 $in 查找书名在下列所给出的列表中的书籍 BookManagement db.books.find({title: {$in: [活着,围城]}})
[{_id: ObjectId(65b49da320bf3de68d11029b),title: 围城,...},{_id: ObjectId(65b49ed320bf3de68d11029c),title: 活着,...}
]第二种使用查询运算符 gte查询剩余数量大于等于 10 的 BookManagement db.books.find({remainings: {$gte: 10}})
[{_id: ObjectId(65b49da320bf3de68d11029b),title: 围城,remainings: 10...}
]更多的查询运算符请查阅此文档https://www.mongodb.com/docs/manual/reference/operator/query/#query-selectors 第三种逻辑运算符 AND查找出版年份大于 1700 年并且是小说类型的 BookManagement db.books.find({publication_year: {$gt: 1700}, tags: {$in: [小说]}})
[{title: 围城,publication_year: 1947,tags: [ 小说, 讽刺文学 ],...},{title: 活着,publication_year: 1993,tags: [ 小说, 现实主义 ],...}
]从结果中可以看到《红楼梦》并没有被匹配到因为红楼梦的标签里是“古典小说”如果我们希望凡是含有“小说”的都看做是小说加上我们的 tags 是一个列表那么查询条件就成了这样查找年份大于 1700 的内部任一标签中含有“小说”字样的书。这个查询可以使用元素匹配运算符 $elemMatch 和正则运算符 $regex对 tags 中每一个标签进行匹配查询。 BookManagement db.books.find({publication_year: {$gt: 1400}, tags: {$elemMatch: {$regex: 小说}}})
[{title: 围城,publication_year: 1947,tags: [ 小说, 讽刺文学 ],...},{title: 活着,publication_year: 1993,tags: [ 小说, 现实主义 ],...},{title: 红楼梦,publication_year: 1791,tags: [ 古典小说, 传统文学 ],...}
] 第三种逻辑运算符 OR查找出版年份大于 1990 或者剩余数量大于等于 10 的 BookManagement db.books.find({$or: [{publication_year: {$gt: 1990}}, {remainings: {$gte: 10}}]})Update MongoDB 的更新操作可以使用 updateOne、updateMany 方法。这两个方法的参数第一个是过滤器第二个是更新操作以及一些参数。 db.collection.updateOne(filter, update, options)
db.collection.updateMany(filter, update, options)其中 filter 即指定过滤匹配条件与上文中的查询一致当查询到若干条或单条数据后对这些数据进行更新操作。如果是 updateOne 则对匹配到的第一条进行更新如果是 updateMany 则对匹配到的所有条目进行更新。以下是一些基础示例 【例1】假设要将《活着》的书库存设置为 20 BookManagement db.books.updateOne({title: 活着}, {$set: {remainings: 20}})
{acknowledged: true,insertedId: null,matchedCount: 1,modifiedCount: 1,upsertedCount: 0
}在这个示例中使用了 $set 操作符将剩余数量直接改成了 20返回的结果中“matchedCount” 是匹配到的数量“modifiedCount ” 是修改的文档数量其中 “upsertedCount” 是更新插入的数量如果在 options 中使用 {upsert: true}那么当 filter 匹配不到文档的时候将会新建一个文档。 【例2】假设要将所有的书库存设置为 0 BookManagement db.books.updateMany({}, {$set: {remainings: 0}})
{acknowledged: true,insertedId: null,matchedCount: 3,modifiedCount: 3,upsertedCount: 0
}有些时候我们只希望在原有的基础上增加而不是完全覆盖式更新。下面给出一些例子 【例3】将 2000 年前的书增加一个标签 “2000年前的书” db.books.updateMany( {publication_year: { $lt: 2000 }},{$addToSet: { tags: 2000年前的书 }}
)上述操作使用了 $lt小于操作符找到所有出版年份早于 2000 年的书籍。然后使用 $addToSet 操作符将新标签添加到每个匹配文档的 “tags” 数组中。如果标签已经存在于某本书的 “tags” 数组中$addToSet 会确保不重复添加相同的标签。如果不需要查重可以使用 $push 操作符这样无论标签是否已存在都会被添加到 “tags” 数组中。 Delete 想要删除特定条件下的文档可以使用 deleteOne 或 deleteMany 操作。以下是一些示例 【例4】删除出版年份早于 1800 年的书 BookManagement db.books.deleteMany({publication_year: {$lt: 1800}})
{ acknowledged: true, deletedCount: 1 }【例5】删除 “tags” 中含有“小说”字样的书但只删除默认排序的第一本 BookManagement db.books.deleteOne({tags: 小说})
{ acknowledged: true, deletedCount: 1 }此时查看 Collection 里的结果是《围城》被删掉了剩下一本书《活着》。MongoDB 的默认排序是按照 “_id” 升序排序。《围城》在本例中是第一个被插入到 Collection 中的所以优先被匹配删除。 自此 CRUD 告一段落对于CRUD 更多的细节可以参照 MongoDB 的官方文档已在本文末尾列出。
4. Python 操作 MongoDB
当使用 Python 连接 MongoDB 并执行 CRUD 操作时可以使用 pymongo 库。本节将会使用一些简单示例演示如何连接到 MongoDB 并执行基本的 CRUD 操作。首先确保你已经安装了 pymongo 库
pip install pymongo接下来你可以使用以下示例代码连接到数据库
import pymongo# MongoDB 连接字符串格式为mongodb://username:passwordhost:port/database
# 如果不需要认证可以省略 username:password 部分
connection_string mongodb://username:passwordlocalhost:27017/mydatabase# 创建 MongoDB 客户端
client pymongo.MongoClient(connection_string)连接串已经在上文 3.1 中做了详细介绍在此不做过多介绍。 通常创建完成客户端后并不一定就成功连接了运行下面的代码进行检查如果成功连接可以看到输出的数据库名字。
print(client.list_database_names())接下来创建一个数据库和集合
# 创建或选择数据库
db client.BookManagement
print(db)
# 创建或选择集合
collection db.books
print(collection)在代码中创建数据库和集合与 Mongosh 中的逻辑相近均为不存在则创建如果存在则选择。 现在我们已经连接到 MongoDB 并选择了数据库和集合我们可以开始执行 CRUD 操作。以下是一些基本的示例
Insert
# 插入文档
document_to_insert {name: John Doe, age: 30, city: New York}
result collection.insert_one(document_to_insert)
print(成功插入文档文档ID%s % result.inserted_id)Query
# 查询文档
query_to_find {city: New York}
documents collection.find(query_to_find)
print(list(documents))Update
query_to_update {name: John Doe}
update_data {$set: {age: 31}}
result collection.update_one(query_to_update, update_data)
print(成功更新文档匹配%d修改%d % (result.matched_count, result.modified_count))所有的过滤器书写规则与 Mongosh 一致在 Python 中需要注意的是 Python 字典并不能直接写诸如 “$set” 等的操作符应遵循 Python 的规则使用字符串的方式来写入操作符。如需查看详情请参照上文 3.2 部分。
Delete
# 删除文档
result collection.delete_one(query_to_update)
print(成功删除文档删除%d % result.deleted_count)Disconnect
# 断开与 MongoDB 的连接
client.close()
5. Nodejs 操作 MongoDB
5.1 Mongodb 和 Mongoose
在 Node.js 中有几种库可以用来操作 MongoDB。其中两个主要的是 MongoDB 官方的驱动程序mongodb和 Mongoose推荐项目中使用 Mongoose。以下是它们的简要介绍
MongoDB 官方驱动程序mongodb 安装npm install mongodb特点 提供了 MongoDB 的原生驱动程序允许直接与 MongoDB 数据库进行低级别的交互。支持各种 MongoDB 特性和操作。对于直接操作 MongoDB执行原生的查询和操作是一个轻量级的选择。 使用示例const { MongoClient } require(mongodb);// 连接到数据库
const client new MongoClient(mongodb://localhost:27017, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });
client.connect().then(async () {// 在这里执行 MongoDB 操作const database client.db(mydatabase);const collection database.collection(mycollection);// 插入文档const documentToInsert { name: John Doe, age: 30, city: New York };await collection.insertOne(documentToInsert);// 查询文档const queryToFind { city: New York };const result await collection.find(queryToFind).toArray();console.log(result);// 更新文档const queryToUpdate { name: John Doe };const updateData { $set: { age: 31 } };await collection.updateOne(queryToUpdate, updateData);// 查询更新后的文档const documentsAfterUpdate await collection.find(queryToUpdate).toArray();console.log(documentsAfterUpdate);// 删除文档await collection.deleteOne(queryToUpdate);// 关闭连接client.close();
}); Mongoose 安装npm install mongoose特点 提供了对象模型工具允许在应用中定义模型和模式更易于维护和扩展。封装了 MongoDB 的原生驱动提供了更高级别的抽象和功能例如中间件、查询构建、数据验证等。适用于构建复杂的数据模型和应用。 使用示例此处仅为格式对称用代码可以直接看 5.2const mongoose require(mongoose);// 连接到数据库
mongoose.connect(mongodb://localhost:27017/mydatabase, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });const db mongoose.connection;db.once(connected, async () {// 在这里执行 Mongoose 操作const MyModel mongoose.model(MyModel, new mongoose.Schema({name: String,age: Number,city: String}));// 插入文档const documentToInsert new MyModel({ name: John Doe, age: 30, city: New York });await documentToInsert.save();// 查询文档const documents await MyModel.find({ city: New York });console.log(documents);// 更新文档await MyModel.updateOne({ name: John Doe }, { $set: { age: 31 } });// 查询更新后的文档const documentsAfterUpdate await MyModel.find({ name: John Doe });console.log(documentsAfterUpdate);// 删除文档await MyModel.deleteOne({ name: John Doe });// 关闭连接mongoose.connection.close();
});5.2 推荐在项目中使用 Mongoose
推荐 Mongoose 的最大原因就是 Mongoose 允许你使用模式Schema来定义 MongoDB 文档的结构和规则。这使得数据模型的定义更加清晰模式还支持数据验证确保数据符合预期的格式和规则。下面是一个模型示例
const mongoose require(mongoose);// 模式定义
const bookManagementSchema new mongoose.Schema({title: {type: String,required: true},author: String,publishedDate: Date,genre: String
}, { collection: book_management });// 模型创建
const BookManagementModel mongoose.model(BookManagement, bookManagementSchema);在这个模型中我们使用 Schema 预定义了一个 book_management 的集合可以清楚地看到其中的参数及其参数类型。
在执行完模型创建的代码后数据库中创建了一个空的 Collection以下是一些基本的 CRUD 示例
async function main() {// 创建文档并保存 (Create)const newBook new BookManagementModel({title: The Great Gatsby,author: F. Scott Fitzgerald,publishedDate: new Date(1925-04-10),genre: Fiction});const savedBook await newBook.save();console.log(保存文档成功:, savedBook);// 查询文档 (Read)const query { title: The Great Gatsby };const foundBooks await BookManagementModel.find(query);console.log(查询到的文档:, foundBooks);// 更新文档 (Update)const updateQuery { title: The Great Gatsby };const updateData { $set: { genre: Classic } };const updateResult await BookManagementModel.updateOne(updateQuery, updateData);console.log(更新文档成功:, updateResult);// 查询更新后的文档const updatedBooks await BookManagementModel.find(updateQuery);console.log(更新后的文档:, updatedBooks);// 删除文档 (Delete)const deleteQuery { title: The Great Gatsby };const deleteResult await BookManagementModel.deleteOne(deleteQuery);console.log(删除文档成功:, deleteResult);// 关闭连接mongoose.connection.close();
}参考文献
MongoDB 官方详细文档https://www.mongodb.com/docs/manual/ MongoDB CRUD 速览https://www.mongodb.com/docs/mongodb-shell/crud/ Mongoose 官方文档 Model 部分https://mongoosejs.com/docs/models.html
