Python3 MongoDB 使用指南

安装与驱动配置

确保系统已安装Python3和MongoDB数据库。通过pip安装官方驱动pymongo：

pip install pymongo

导入模块并建立连接：

from pymongo import MongoClient
client = MongoClient("mongodb://localhost:27017/")  # 默认端口
db = client["example_db"]  # 数据库名称
collection = db["example_collection"]  # 集合名称

基本CRUD操作

插入单条文档：

document = {"name": "Alice", "age": 25, "skills": ["Python", "MongoDB"]}
insert_result = collection.insert_one(document)
print(insert_result.inserted_id)  # 输出生成的ObjectId

批量插入文档：

documents = [
    {"name": "Bob", "age": 30},
    {"name": "Charlie", "age": 35}
]
result = collection.insert_many(documents)

查询文档：

# 查询单条
user = collection.find_one({"name": "Alice"})

# 条件查询
users = collection.find({"age": {"$gt": 25}})  # 年龄大于25
for u in users:
    print(u)

更新文档：

# 更新单条
collection.update_one({"name": "Alice"}, {"$set": {"age": 26}})

# 批量更新
collection.update_many({"age": {"$lt": 30}}, {"$inc": {"age": 1}})  # 年龄+1

删除文档：

collection.delete_one({"name": "Bob"})  # 删除单条
collection.delete_many({"age": {"$gt": 40}})  # 批量删除

高级查询技巧

复合条件查询：

# AND条件
results = collection.find({"age": {"$gte": 20}, "name": {"$regex": "^A"}})

# OR条件
from pymongo import MongoClient
query = {"$or": [{"age": {"$lt": 25}}, {"name": "Bob"}]}
results = collection.find(query)

聚合管道：

pipeline = [
    {"$match": {"age": {"$gt": 20}}},
    {"$group": {"_id": None, "avg_age": {"$avg": "$age"}}}
]
agg_result = list(collection.aggregate(pipeline))

索引优化

创建索引提升查询性能：

# 单字段索引
collection.create_index("name")

# 复合索引
collection.create_index([("name", 1), ("age", -1)])

# 查看现有索引
print(collection.index_information())

事务管理

多文档事务处理（需MongoDB 4.0+）：

with client.start_session() as session:
    try:
        with session.start_transaction():
            collection.insert_one({"name": "Dave"}, session=session)
            collection.update_one({"name": "Alice"}, {"$set": {"status": "active"}}, session=session)
    except Exception as e:
        session.abort_transaction()
        print("Transaction aborted:", e)

性能监控

添加性能监控钩子：

from pymongo import monitoring

class CommandLogger(monitoring.CommandListener):
    def started(self, event):
        print(f"Command {event.command_name} started")

monitoring.register(CommandLogger())

最佳实践

• 使用连接池管理数据库连接
• 合理设计文档结构避免嵌套过深
• 批量操作时优先考虑bulk_write
• 生产环境启用身份验证和SSL加密
• 定期执行compact命令回收磁盘空间

该指南覆盖了Python3操作MongoDB的核心功能，实际开发中应根据具体业务需求调整实现方式。