【大数据存储与处理】实验三 MongoDB 数据库操作

实验三 MongoDB 数据库操作 

【实验目的】： 

1. 掌握 MongoDB 数据库的基本概念 

2. 掌握 MongoDB 创建数据库 

3. 掌握 MongoDB 删除数据库 

【实验内容与要求】： 

MongoDB 是一个开源文档数据库，提供高性能，高可用性和自动扩展，旨在为 WEB 

应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。 

MongoDB 中的记录是一个文档，它是由字段和值(key=>value)对组成的数据结构。 

MongoDB 文档与 JSON 对象相似。 字段的值可能包括其他文档，数组和文档数组。 

在 mongodb 中基本的概念是文档(document)、集合(collection)、数据库(database)。 

SQL 术语/概念 MongoDB 术语/概念 

解释/说明 

database 

database 

数据库 

table 

collection 

数据库表/集合 

row 

document 

数据记录行/文档 

column 

field 

数据字段/域 

index 

index 

索引 

table joins 

表连接,MongoDB 不支持 

primary key 

primary key 

主键,MongoDB 自动将_id 字段 

设置为主键 

例如： 

启动集群服务： 

master 节点 1——192.168.226.132：《大数据存储与处理》实验指导书 

mongod -f /home/app/mongodb/master.conf 

slave1 节点 2——192.168.226.130： 

mongod -f /home/app/mongodb/slave1.conf 

arbiter 节点 3——192.168.226.131： 

mongod -f /home/app/mongodb/arbiter.conf 

执行 mongo 192.168.226.132 命令进入 mongodb shell 

关闭 mongodb 务必使用关闭服务命令： 

master 节点 1——192.168.226.132： 

mongod --journal --shutdown -f /home/app/mongodb/master.conf 

slave1 节点 2——192.168.226.130： 

mongod --journal --shutdown -f /home/app/mongodb/slave1.conf 

arbiter 节点 3——192.168.226.131： 

mongod --journal --shutdown -f /home/app/mongodb/arbiter.conf 

题目 0：进入 mongodb shell 

执行 mongo 192.168.226.132 命令进入 mongodb shell（注意这里 mongod 的服务已经启 

动） 

题目一：MongoDB 创建数据库 

MongoDB 创建数据库的语法格式如下： 

use “DATABASE_NAME” 

如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库。 

例如：以下示例创建了数据库use Employee: 

- 25 -《大数据存储与处理》实验指导书 

如果想查看所有数据库，可以使用 show dbs 命令： 

可以看到，刚创建的数据库 Employee 并不在数据库的列表中， 要显示它，需要向 

Employee 数据库插入一些数据。 

MongoDB 中默认的数据库为 test，如果没有创建新的数据库，集合将存放在 test 数据 

库中。 

题目二：MongoDB 删除数据库 

MongoDB 删除数据库的语法格式如下： 

db.dropDatabase() 

删除当前数据库，默认为 test，可以使用 db 命令查看当前数据库名。 

首先，使用 show dbs 查看所有数据库，然后用 use 切换到数据库 Employee，再进行删 

除操作，最后使用 show 查看数据库是否删除成功，操作步骤如图所示：

题目三：集合操作 

1. 创建集合的方法 

命令格式：db.createCollection(name, options) 

例如在 myDB 数据库下创建 myCollection 集合， 

执行以下命令： 

db.createCollection("myCollection") 

查询数据库中所有的集合使用 show collections， 

对集合重命名使用 renameCollection 方法，如下图所示： 

删除集合使用 drop 方法，参考上图。 

相关操作： 

（1）插入数据 

db.myColl.insert({'username':'zhangyu','age':13,'salary':500}); 

db.myColl.insert({'username':'zhangyu','age':13,'salary':500}); 

db.myColl.insert({'username':'laohu','age':20,'salary':200}); 

db.myColl.insert({'username':'banma','age':13,'salary':300}); 

db.myColl.insert({'username':'xiongmao','age':8,'salary':300}); 

（

2）统计集合中数据条数。 

db.myColl.count() 

（

3）查询第一条数据。 

db.myColl.findOne() 

注意，findOne 中的 O 要大写。 

（

4）查询第 1 条以后的所有数据。 

db. myColl.find().skip(1) 

（

5）跳过第 2 条，查询后两条数据。 

db. myColl.find().limit(2).skip(2) 

（

6）限定查询 3 条数据。 

db. myColl.find().limit(3) 

（

7）查询结果集的记录数。（查询 salary 小于 300 或大于 400 的个数） 

db. myColl.find({$or:[{salary:{$lt:300}},{salary:{$gt:400}}]}).count() 

（8）查询指定列的数据。可以通过 find（或者 findOne）的第二个参数来指定想要的键， 

这样做既会节省传输的数据量，又能节省客户端解码文档的时间和内存消耗。 

查询 myColl 集合中，'age'列和'salary'列。 

db.mycollection.find({},{age:1,salary:1}) 

1 表示显示此列的意思，也可以用 true 表示。 

（9）按 salary 升序排序。（将 1 换成-1 就是降序排序） 

db. myColl.find().sort({salary:1}) 

（10）查询 username 列，并去掉重复数据。 

db. myColl.distinct('username') 

（11）查询 age 等于 13 的数据。 

db. myColl.find({'age':13}) 

（12）查询 age 小于 13 的数据。 

db. myColl.find({age:{$lt:13}}) 

（13）查询 age 大于 15 的数据。 

db. myColl.find({age:{$gt:15}}) 

（14）查询 age 不等于 13 的数据。 

db. myColl.find({'age':{$ne:13}}) 

MongoDB AND 条件 

MongoDB 的 find() 方法可以传入多个键(key)，每个键(key)以逗号隔开。语法格式如下： 

db.col.find({key1:value1, key2:value2}) 

（15）查询 age 等于 20，salary 等于 200 的数据。 

db. myColl.find({'age':20,'salary':200}) 

（16）查询 age 小于 13，salary 大于等于 200 的数据。 

db. myColl.find({$and:[{age:{$lt:13}},{salary:{$gte:200}}]}) 

（17）MongoDB OR 条件 

MongoDB OR 条件语句使用了关键字 $or，语法格式如下： 

db.col.find( { $or: [ {key1: value1}, {key2:value2} ] } ) 

（18）查询 salary 大于 300 或 age 小于等于 13 的数据。 

db. myColl.find({$or:[{salary:{$gt:300}},{age:{$lte:13}}]}) 

（19）AND 和 OR 联合使用。 

查询 salary 大于等于 300 时，username 为'banma'或者 age 为 8 的数据，类似的常规 SQL 

语句为：where salary>=300 and (username = 'banma' or age = 8) 

db. myColl.find({'salary': {$gte:300}, $or: [{'username': 'banma'},{'age': 8}]}) 

（

20）ongoDB $type 操作符 

$type 操作符是基于 BSON 类型来检索集合中匹配的数据类型，并返回结果。 

MongoDB 中可以使用的类型如下表所示： 

获取 myColl 集合中 username 为 String 类型的数据。 

（

21）MongoDB 正则表达式 

正则表达式是使用单个字符串来描述、匹配一系列符合某个句法规则的字符串。 

查询 username 中包含‘m’的数据。

db. myColl.find({username:/m/}) 

（

22）查询以 z 开头的数据。 

题目四 使用游标和 printjson 输出 testdb 数据库 c3 集合中所有结果集。 

var cursor = db.c3.find() 

while(cursor.hasNext()){printjson(cursor.next())} 

题目五 MongoDB python 编程。 

(1) python 编程访问 MongoDB 中的 mytest 数据库，判断集合 employs 是否 

存在，如果 employs 存在，输出“集合已存在！”，否则输出“集合不存在！” 

import pymongo 

myclient = pymongo.MongoClient('mongodb://192.168.126.140:27017/') 

mydb = myclient["testdb"] 

collist = mydb.list_collection_names() 

if "employs" in collist: 

print("集合已存在！") 

else: 

print("集合不存在！") 

(2)Python 编程修改 testdb 数据库中 sales 集合中“_id”为 3 的文档中 price 键 

的值修改为 20，并打印出该条文档。 

import pymongo 

myclient = pymongo.MongoClient("mongodb://192.168.126.140:27017/") 

mydb = myclient["testdb"] 

mycol = mydb["sales"] 

myquery = { "_id": 3 } 

newvalues = { "$set": { "price": 20 } } 

mycol.update_one(myquery, newvalues) 

for x in mycol.find({"_id":3}): 

print(x) 

思考题：MongoDB 集群安装模式有哪些？各有什么特点？ 

小结 

掌握 MongoDB 数据库的基本概念，掌握 MongoDB 创建数据库，掌握 MongoDB 删除 

数据库。