MongoDB开始火了，这是时代发展的需要。为此，本教程也要涉及到如何用python来操作mongodb。考虑到读者对这种数据库可能比mysql之类的更陌生，所以，要用多一点的篇幅稍作介绍，当然，更完备的内容还是要去阅读专业的mongodb书籍。
mongodb是属于NoSql的。
NoSql，全称是 Not Only Sql,指的是非关系型的数据库。它是为了大规模web应用而生的，其特征诸如模式自由、支持简易复制、简单的API、大容量数据等等。
MongoDB是其一，选择它，主要是因为我喜欢，否则我不会列入我的教程。数说它的特点，可能是：
* 面向文档存储
* 对任何属性可索引
* 复制和高可用性
* 自动分片
* 丰富的查询
* 快速就地更新
也许还能列出更多，基于它的特点，擅长领域就在于：
* 大数据（太时髦了！以下可以都不看，就要用它了。）
* 内容管理和交付
* 移动和社交基础设施
* 用户数据管理
* 数据平台
## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/232.md#安装mongodb)安装mongodb
先演示在ubuntu系统中的安装过程：
~~~
sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv 7F0CEB10
echo 'deb http://downloads-distro.mongodb.org/repo/ubuntu-upstart dist 10gen' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install mongodb-10gen
~~~
如此就安装完毕。上述安装流程来自：[Install MongoDB](http://docs.mongodb.org/manual/tutorial/install-mongodb-on-ubuntu/)
如果你用的是其它操作系统，可以到官方网站下载安装程序：[http://www.mongodb.org/downloads](http://www.mongodb.org/downloads)，能满足各种操作系统。
[](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/2images/23201.jpg)
> 难免在安装过程中遇到问题，推荐几个资料，供参考：
>
> [window平台安装 MongoDB](http://www.w3cschool.cc/mongodb/mongodb-window-install.html)
>
> [NoSQL之【MongoDB】学习（一）：安装说明](http://www.cnblogs.com/zhoujinyi/archive/2013/06/02/3113868.html)
>
> [MongoDB 生产环境的安装与配置(Ubuntu)](https://ruby-china.org/topics/454)
>
> [在Ubuntu中安装MongoDB](http://blog.fens.me/linux-mongodb-install/)
>
> [在Ubuntu下进行MongoDB安装步骤](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/www.cnblogs.com/alexqdh/archive/2011/11/25/2263626.html)
## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/232.md#启动mongodb)启动mongodb
安装完毕，就可以启动数据库。因为本教程不是专门讲数据库，所以，这里不设计数据库的详细讲解，请读者参考有关资料。下面只是建立一个简单的库，并且说明mongodb的基本要点，目的在于为后面用python来操作它做个铺垫。
执行`mongo`启动shell，显示的也是`>`，有点类似mysql的状态。在shell中，可以实现与数据库的交互操作。
在shell中，有一个全局变量db，使用哪个数据库，那个数据库就会被复制给这个全局变量db，如果那个数据库不存在，就会新建。
~~~
> use mydb
switched to db mydb
> db
mydb
~~~
除非向这个数据库中增加实质性的内容，否则它是看不到的。
~~~
> show dbs;
local 0.03125GB
~~~
向这个数据库增加点东西。mongodb的基本单元是文档，所谓文档，就类似与python中的字典，以键值对的方式保存数据。
~~~
> book = {"title":"from beginner to master", "author":"qiwsir", "lang":"python"}
{
"title" : "from beginner to master",
"author" : "qiwsir",
"lang" : "python"
}
> db.books.insert(book)
> db.books.find()
{ "_id" : ObjectId("554f0e3cf579bc0767db9edf"), "title" : "from beginner to master", "author" : "qiwsir", "lang" : "python" }
~~~
db指向了数据库mydb，books是这个数据库里面的一个集合（类似mysql里面的表），向集合books里面插入了一个文档（文档对应mysql里面的记录）。“数据库、集合、文档”构成了mongodb数据库。
从上面操作，还发现一个有意思的地方，并没有类似create之类的命令，用到数据库，就通过`use xxx`，如果不存在就建立；用到集合，就通过`db.xxx`来使用，如果没有就建立。可以总结为“随用随取随建立”。是不是简单的有点出人意料。
~~~
> show dbs
local 0.03125GB
mydb 0.0625GB
~~~
当有了充实内容之后，也看到刚才用到的数据库mydb了。
在mongodb的shell中，可以对数据进行“增删改查”等操作。但是，我们的目的是用python来操作，所以，还是把力气放在后面用。
## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/232.md#安装pymongo)安装pymongo
要用python来驱动mongodb，必须要安装驱动模块，即pymongo，这跟操作mysql类似。安装方法，我最推荐如下：
~~~
$ sudo pip install pymongo
~~~
如果顺利，就会看到最后的提示：
~~~
Successfully installed pymongo
Cleaning up...
~~~
如果不选择版本，安装的应该是最新版本的，我在本教程测试的时候，安装的是：
~~~
>>> import pymongo
>>> pymongo.version
'3.0.1'
~~~
这个版本在后面给我挖了一个坑。如果读者要指定版本，比如安装2.8版本的，可以：
~~~
$ sudo pip install pymongo==2.8
~~~
如果用这个版本，我后面遇到的坑能够避免。
安装好之后，进入到python的交互模式里面：
~~~
>>> import pymongo
~~~
说明模块没有问题。
## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/232.md#连接mongodb)连接mongodb
既然python驱动mongdb的模块pymongo业已安装完毕，接下来就是连接，也就是建立连接对象。
~~~
>>> pymongo.Connection("localhost",27017)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'module' object has no attribute 'Connection'
~~~
报错！我在去年做的项目中，就是这样做的，并且网上查看很多教程都是这么连接。
所以，读者如果用的是旧版本的pymongo，比如2.8，仍然可以使用上面的连接方法，如果是像我一样，是用的新的（我安装时没有选版本），就得注意这个问题了。
经验主义害死人。必须看看下面有哪些方法可以用：
~~~
>>> dir(pymongo)
['ALL', 'ASCENDING', 'CursorType', 'DESCENDING', 'DeleteMany', 'DeleteOne', 'GEO2D', 'GEOHAYSTACK', 'GEOSPHERE', 'HASHED', 'IndexModel', 'InsertOne', 'MAX_SUPPORTED_WIRE_VERSION', 'MIN_SUPPORTED_WIRE_VERSION', 'MongoClient', 'MongoReplicaSetClient', 'OFF', 'ReadPreference', 'ReplaceOne', 'ReturnDocument', 'SLOW_ONLY', 'TEXT', 'UpdateMany', 'UpdateOne', 'WriteConcern', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__', '__path__', '_cmessage', 'auth', 'bulk', 'client_options', 'collection', 'command_cursor', 'common', 'cursor', 'cursor_manager', 'database', 'errors', 'get_version_string', 'has_c', 'helpers', 'ismaster', 'message', 'mongo_client', 'mongo_replica_set_client', 'monitor', 'monotonic', 'network', 'operations', 'periodic_executor', 'pool', 'read_preferences', 'response', 'results', 'server', 'server_description', 'server_selectors', 'server_type', 'settings', 'son_manipulator', 'ssl_context', 'ssl_support', 'thread_util', 'topology', 'topology_description', 'uri_parser', 'version', 'version_tuple', 'write_concern']
~~~
瞪大我的那双浑浊迷茫布满血丝渴望惊喜的眼睛，透过近视镜的玻璃片，怎么也找不到Connection()这个方法。原来，刚刚安装的pymongo变了，“他变了”。
不过，我发现了它：MongoClient()
~~~
>>> client = pymongo.MongoClient("localhost", 27017)
~~~
很好。python已经和mongodb建立了连接。
刚才已经建立了一个数据库mydb，并且在这个库里面有一个集合books，于是：
~~~
>>> db = client.mydb
~~~
或者
~~~
>>> db = client['mydb']
~~~
获得数据库mydb，并赋值给变量db（这个变量不是mongodb的shell中的那个db，此处的db就是python中一个寻常的变量）。
~~~
>>> db.collection_names()
[u'system.indexes', u'books']
~~~
查看集合，发现了我们已经建立好的那个books，于是在获取这个集合，并赋值给一个变量books：
~~~
>>> books = db["books"]
~~~
或者
~~~
>>> books = db.books
~~~
接下来，就可以操作这个集合中的具体内容了。
### [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/232.md#编辑)编辑
刚刚的books所引用的是一个mongodb的集合对象，它就跟前面学习过的其它对象一样，有一些方法供我们来驱使。
~~~
>>> type(books)
<class 'pymongo.collection.Collection'>
>>> dir(books)
['_BaseObject__codec_options', '_BaseObject__read_preference', '_BaseObject__write_concern', '_Collection__create', '_Collection__create_index', '_Collection__database', '_Collection__find_and_modify', '_Collection__full_name', '_Collection__name', '__call__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__getattr__', '__getattribute__', '__getitem__', '__hash__', '__init__', '__iter__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__next__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', '_command', '_count', '_delete', '_insert', '_socket_for_primary_reads', '_socket_for_reads', '_socket_for_writes', '_update', 'aggregate', 'bulk_write', 'codec_options', 'count', 'create_index', 'create_indexes', 'database', 'delete_many', 'delete_one', 'distinct', 'drop', 'drop_index', 'drop_indexes', 'ensure_index', 'find', 'find_and_modify', 'find_one', 'find_one_and_delete', 'find_one_and_replace', 'find_one_and_update', 'full_name', 'group', 'index_information', 'initialize_ordered_bulk_op', 'initialize_unordered_bulk_op', 'inline_map_reduce', 'insert', 'insert_many', 'insert_one', 'list_indexes', 'map_reduce', 'name', 'next', 'options', 'parallel_scan', 'read_preference', 'reindex', 'remove', 'rename', 'replace_one', 'save', 'update', 'update_many', 'update_one', 'with_options', 'write_concern']
~~~
这么多方法不会一一介绍，只是按照“增删改查”的常用功能，介绍几种。读者可以使用help()去查看每一种方法的使用说明。
~~~
>>> books.find_one()
{u'lang': u'python', u'_id': ObjectId('554f0e3cf579bc0767db9edf'), u'author': u'qiwsir', u'title': u'from beginner to master'}
~~~
提醒读者注意的是，如果你熟悉了mongodb的shell中的命令，跟pymongo中的方法稍有差别，比如刚才这个，在mongodb的shell中是这样子的：
~~~
> db.books.findOne()
{
"_id" : ObjectId("554f0e3cf579bc0767db9edf"),
"title" : "from beginner to master",
"author" : "qiwsir",
"lang" : "python"
}
~~~
请注意区分。
目前在集合books中，有一个文档，还想再增加，于是插入一条：
**新增和查询**
~~~
>>> b2 = {"title":"physics", "author":"Newton", "lang":"english"}
>>> books.insert(b2)
ObjectId('554f28f465db941152e6df8b')
~~~
成功地向集合中增加了一个文档。得看看结果（我们就是充满好奇心的小孩子，我记得女儿小时候，每个给她照相，拍了一张，她总要看一看。现在我们似乎也是这样，如果不看看，总觉得不放心），看看就是一种查询。
~~~
>>> books.find().count()
2
~~~
这是查看当前集合有多少个文档的方式，返回值为2，则说明有两条文档了。还是要看看内容。
~~~
>>> books.find_one()
{u'lang': u'python', u'_id': ObjectId('554f0e3cf579bc0767db9edf'), u'author': u'qiwsir', u'title': u'from beginner to master'}
~~~
这个命令就不行了，因为它只返回第一条。必须要：
~~~
>>> for i in books.find():
... print i
...
{u'lang': u'python', u'_id': ObjectId('554f0e3cf579bc0767db9edf'), u'author': u'qiwsir', u'title': u'from beginner to master'}
{u'lang': u'english', u'title': u'physics', u'_id': ObjectId('554f28f465db941152e6df8b'), u'author': u'Newton'}
~~~
在books引用的对象中有find()方法，它返回的是一个可迭代对象，包含着集合中所有的文档。
由于文档是键值对，也不一定每条文档都要结构一样，比如，也可以插入这样的文档进入集合。
~~~
>>> books.insert({"name":"Hertz"})
ObjectId('554f2b4565db941152e6df8c')
>>> for i in books.find():
... print i
...
{u'lang': u'python', u'_id': ObjectId('554f0e3cf579bc0767db9edf'), u'author': u'qiwsir', u'title': u'from beginner to master'}
{u'lang': u'english', u'title': u'physics', u'_id': ObjectId('554f28f465db941152e6df8b'), u'author': u'Newton'}
{u'_id': ObjectId('554f2b4565db941152e6df8c'), u'name': u'Hertz'}
~~~
如果有多个文档，想一下子插入到集合中（在mysql中，可以实现多条数据用一条命令插入到表里面，还记得吗？忘了看[上一节](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/231.md)），可以这么做：
~~~
>>> n1 = {"title":"java", "name":"Bush"}
>>> n2 = {"title":"fortran", "name":"John Warner Backus"}
>>> n3 = {"title":"lisp", "name":"John McCarthy"}
>>> n = [n1, n2, n3]
>>> n
[{'name': 'Bush', 'title': 'java'}, {'name': 'John Warner Backus', 'title': 'fortran'}, {'name': 'John McCarthy', 'title': 'lisp'}]
>>> books.insert(n)
[ObjectId('554f30be65db941152e6df8d'), ObjectId('554f30be65db941152e6df8e'), ObjectId('554f30be65db941152e6df8f')]
~~~
这样就完成了所谓的批量插入，查看一下文档条数：
~~~
>>> books.find().count()
6
~~~
但是，要提醒读者，批量插入的文档大小是有限制的，网上有人说不要超过20万条，有人说不要超过16MB，我没有测试过。在一般情况下，或许达不到上线，如果遇到极端情况，就请读者在使用时多注意了。
如果要查询，除了通过循环之外，能不能按照某个条件查呢？比如查找`'name'='Bush'`的文档：
~~~
>>> books.find_one({"name":"Bush"})
{u'_id': ObjectId('554f30be65db941152e6df8d'), u'name': u'Bush', u'title': u'java'}
~~~
对于查询结果，还可以进行排序：
~~~
>>> for i in books.find().sort("title", pymongo.ASCENDING):
... print i
...
{u'_id': ObjectId('554f2b4565db941152e6df8c'), u'name': u'Hertz'}
{u'_id': ObjectId('554f30be65db941152e6df8e'), u'name': u'John Warner Backus', u'title': u'fortran'}
{u'lang': u'python', u'_id': ObjectId('554f0e3cf579bc0767db9edf'), u'author': u'qiwsir', u'title': u'from beginner to master'}
{u'_id': ObjectId('554f30be65db941152e6df8d'), u'name': u'Bush', u'title': u'java'}
{u'_id': ObjectId('554f30be65db941152e6df8f'), u'name': u'John McCarthy', u'title': u'lisp'}
{u'lang': u'english', u'title': u'physics', u'_id': ObjectId('554f28f465db941152e6df8b'), u'author': u'Newton'}
~~~
这是按照"title"的值的升序排列的，注意sort()中的第二个参数，意思是升序排列。如果按照降序，就需要将参数修改为`pymongo.DESCEDING`，也可以指定多个排序键。
~~~
>>> for i in books.find().sort([("name",pymongo.ASCENDING),("name",pymongo.DESCENDING)]):
... print i
...
{u'_id': ObjectId('554f30be65db941152e6df8e'), u'name': u'John Warner Backus', u'title': u'fortran'}
{u'_id': ObjectId('554f30be65db941152e6df8f'), u'name': u'John McCarthy', u'title': u'lisp'}
{u'_id': ObjectId('554f2b4565db941152e6df8c'), u'name': u'Hertz'}
{u'_id': ObjectId('554f30be65db941152e6df8d'), u'name': u'Bush', u'title': u'java'}
{u'lang': u'python', u'_id': ObjectId('554f0e3cf579bc0767db9edf'), u'author': u'qiwsir', u'title': u'from beginner to master'}
{u'lang': u'english', u'title': u'physics', u'_id': ObjectId('554f28f465db941152e6df8b'), u'author': u'Newton'}
~~~
读者如果看到这里，请务必注意一个事情，那就是mongodb中的每个文档，本质上都是“键值对”的类字典结构。这种结构，一经python读出来，就可以用字典中的各种方法来操作。与此类似的还有一个名为json的东西，可以阅读本教程第贰季进阶的第陆章模块中的[《标准库(8)](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/227.md)。但是，如果用python读过来之后，无法直接用json模块中的json.dumps()方法操作文档。其中一种解决方法就是将文档中的`'_id'`键值对删除（例如：`del doc['_id']`），然后使用json.dumps()即可。读者也可是使用json_util模块，因为它是“Tools for using Python’s json module with BSON documents”，请阅读[http://api.mongodb.org/python/current/api/bson/json_util.html](http://api.mongodb.org/python/current/api/bson/json_util.html)中的模块使用说明。
**更新**
对于已有数据，进行更新，是数据库中常用的操作。比如，要更新name为Hertz那个文档：
~~~
>>> books.update({"name":"Hertz"}, {"$set": {"title":"new physics", "author":"Hertz"}})
{u'updatedExisting': True, u'connectionId': 4, u'ok': 1.0, u'err': None, u'n': 1}
>>> books.find_one({"author":"Hertz"})
{u'title': u'new physics', u'_id': ObjectId('554f2b4565db941152e6df8c'), u'name': u'Hertz', u'author': u'Hertz'}
~~~
在更新的时候，用了一个`$set`修改器，它可以用来指定键值，如果键不存在，就会创建。
关于修改器，不仅仅是这一个，还有别的呢。
| 修改器 | 描述 |
| --- | --- |
| $set | 用来指定一个键的值。如果不存在则创建它 |
| $unset | 完全删除某个键 |
| $inc | 增加已有键的值，不存在则创建（只能用于增加整数、长整数、双精度浮点数） |
| $push | 数组修改器只能操作值为数组，存在key在值末尾增加一个元素，不存在则创建一个数组 |
**删除**
删除可以用remove()方法：
~~~
>>> books.remove({"name":"Bush"})
{u'connectionId': 4, u'ok': 1.0, u'err': None, u'n': 1}
>>> books.find_one({"name":"Bush"})
>>>
~~~
这是将那个文档全部删除。当然，也可以根据mongodb的语法规则，写个条件，按照条件删除。
**索引**
索引的目的是为了让查询速度更快，当然，在具体的项目开发中，要视情况而定是否建立索引。因为建立索引也是有代价的。
~~~
>>> books.create_index([("title", pymongo.DESCENDING),])
u'title_-1'
~~~
我这里仅仅是对pymongo模块做了一个非常简单的介绍，在实际使用过程中，上面知识是很有限的，所以需要读者根据具体应用场景再结合mongodb的有关知识去尝试新的语句。
- 第零章 预备
- 关于Python的故事
- 从小工到专家
- Python安装
- 集成开发环境
- 第壹章 基本数据类型
- 数和四则运算
- 除法
- 常用数学函数和运算优先级
- 写一个简单的程序
- 字符串(1)
- 字符串(2)
- 字符串(3)
- 字符串(4)
- 字符编码
- 列表(1)
- 列表(2)
- 列表(3)
- 回顾list和str
- 元组
- 字典(1)
- 字典(2)
- 集合(1)
- 集合(2)
- 第贰章 语句和文件
- 运算符
- 语句(1)
- 语句(2)
- 语句(3)
- 语句(4)
- 语句(5)
- 文件(1)
- 文件(2)
- 迭代
- 练习
- 自省
- 第叁章 函数
- 函数(1)
- 函数(2)
- 函数(3)
- 函数(4)
- 函数练习
- 第肆章 类
- 类(1)
- 类(2)
- 类(3)
- 类(4)
- 类(5)
- 多态和封装
- 特殊方法(1)
- 特殊方法(2)
- 迭代器
- 生成器
- 上下文管理器
- 第伍章 错误和异常
- 错误和异常(1)
- 错误和异常(2)
- 错误和异常(3)
- 第陆章 模块
- 编写模块
- 标准库(1)
- 标准库(2)
- 标准库(3)
- 标准库(4)
- 标准库(5)
- 标准库(6)
- 标准库(7)
- 标准库(8)
- 第三方库
- 第柒章 保存数据
- 将数据存入文件
- mysql数据库(1)
- MySQL数据库(2)
- mongodb数据库(1)
- SQLite数据库
- 电子表格
- 第捌章 用Tornado做网站
- 为做网站而准备
- 分析Hello
- 用tornado做网站(1)
- 用tornado做网站(2)
- 用tornado做网站(3)
- 用tornado做网站(4)
- 用tornado做网站(5)
- 用tornado做网站(6)
- 用tornado做网站(7)
- 第玖章 科学计算
- 为计算做准备
- Pandas使用(1)
- Pandas使用(2)
- 处理股票数据
- 附：网络文摘
- 如何成为Python高手
- ASCII、Unicode、GBK和UTF-8字符编码的区别联系