MongoDB CRUD 操作

目录

• CRUD 操作的基本定义
• 基本操作示例
• MongoDB 中的 CRUD 是什么？
• 如何执行 CRUD 操作
• CRUD 在关系型与非关系型数据库中的性能
• 摘要
• 常见问题解答

CRUD 操作的基本定义

用户与数字平台（如网站或网络应用程序）的大多数事务性交互都包括对四种基本操作的请求：

• 创建新内容（如客户配置文件）。
• 读取（如为用户获取订单详情）。
• 更新信息（如用户的手机号码或电子邮件地址）。
• 删除（如工作电话号码）。

CRUD 以数据为中心，并且根据 HTTP 动作动词进行标准化。应用程序的前端会捕获信息，并将其作为 HTTP 请求发送给中间件，中间件会调用相应的数据库函数来完成任务。这四种基本功能统称为 CRUD，即 C（创建）、R（读取）、U（更新）和 D（删除）的首字母缩写。

基本操作示例

CRUD 方法是管理数据库中数据的主要方式。无论是批量操作还是单个操作，CRUD 操作对每个应用程序都至关重要。

创建操作的一些示例包括在数据库中创建新的用户配置文件、为用户创建购物车以及创建新的图书目录（批量插入）。

读取操作的一些示例包括：用户根据特定搜索条件获取产品详细信息，如用户搜索 “苹果” 品牌的手机；显示 iPhone 的所有型号；显示用户的产品购物车信息；以及在门户网站上查看员工详细信息。

更新操作的示例包括更新用户的个人信息、购物车信息、账单地址、时间戳或某一系列产品的序列号（批量更新）。

删除操作的一些示例包括从用户的购物车中删除产品、从收藏夹中删除图书以及删除所有超过特定时间段的记录（批量删除）。

让我们进一步探讨 CRUD 的定义，并研究如何使用 MongoDB 查询语言 (MQL) 执行 MongoDB CRUD 操作。

MongoDB 中的 CRUD 是什么？

CRUD 操作描述了允许用户查看、搜索和修改数据库部分内容的用户界面规则。MongoDB 通过其 驱动程序 提供了一种优雅的方法，让您能够使用自己选择的编程语言来执行 CRUD 操作。

MongoDB 文档的修改方式是连接到服务器，查询适当的文档，然后更改设置属性，再将数据发回数据库进行更新。

对于单个 CRUD 操作来说：

• 创建操作用于在 MongoDB 数据库中插入新文档。
• 读取 操作用于查询数据库中的文档。
• 更新操作用于修改数据库中的现有文档。
• 删除操作用于从数据库中删除文档。

如何执行 CRUD 操作

我们已经定义了 MongoDB CRUD 操作，现在就可以看看如何执行各个操作并操作 MongoDB 数据库中的文档。让我们进入创建、读取、更新和删除文档的过程，依次查看每项操作。

创建操作

对于 MongoDB CRUD，如果指定的集合不存在，则 create 操作将在执行时创建集合。MongoDB 中的创建操作针对的是单个集合，而不是多个集合。MongoDB 中的插入操作是在单个 文档 级别上进行的 原子性 操作。

MongoDB提供两种不同的创建操作，可用于将文档插入到集合中：

• db.collection.insertOne()
• db.collection.insertMany()

insertOne()

顾名思义，insertOne() 允许您在集合中插入一个文档。在此示例中，我们将使用一个名为 RecordsDB 的集合。我们可以通过调用 RecordsDB 上的 insertOne() 方法，将单个条目插入到集合中。然后，我们以键值对的形式提供要插入的信息，从而建立模式。

db.RecordsDB.insertOne({
    name: "Marsh",
    age: "6 years",
    species: "Dog",
    ownerAddress: "380 W. Fir Ave",
    chipped: true
})

如果创建操作成功，则会创建一个新文档。该函数将返回一个对象，其中“acknowledged”为“true”，“insertID”为新创建的“ObjectId”。

> db.RecordsDB.insertOne({
... name: "Marsh",
... age: "6 years",
... species: "Dog",
... ownerAddress: "380 W. Fir Ave",
... chipped: true
... })
{
        "acknowledged" : true,
        "insertedId" : ObjectId("5fd989674e6b9ceb8665c57d")
}

insertMany()

通过在所需集合上调用 insertMany () 方法，可以一次插入多个项目。在本例中，我们将多个项目传递到所选的集合 (RecordsDB) 中，并用逗号分隔它们。在括号内，我们使用括号来表示所传递的是一个包含多个条目的列表。这通常称为嵌套方法。

db.RecordsDB.insertMany([{
    name: "Marsh",
    age: "6 years",
    species: "Dog",
    ownerAddress: "380 W. Fir Ave",
    chipped: true},
      {name: "Kitana", 
      age: "4 years", 
      species: "Cat", 
      ownerAddress: "521 E. Cortland", 
      chipped: true}])

db.RecordsDB.insertMany([{ name: "Marsh", age: "6 years", species: "Dog", 
ownerAddress: "380 W. Fir Ave", chipped: true}, {name: "Kitana", age: "4 years", 
species: "Cat", ownerAddress: "521 E. Cortland", chipped: true}])
{
        "acknowledged" : true,
        "insertedIds" : [
                ObjectId("5fd98ea9ce6e8850d88270b4"),
                ObjectId("5fd98ea9ce6e8850d88270b5")
        ]
}

读取操作

read 操作允许您提供特殊的查询筛选条件和标准，指定所需的文档。MongoDB 文档包含有关可用查询 筛选条件 的更多信息。查询修饰符还可用于更改返回结果的数量。

MongoDB 有两种方法可以从集合中读取文档：

• db.collection.find()
• db.collection.findOne()

find()

要获取集合中的所有文档，只需在所选集合上使用 find() 方法即可。仅执行没有参数的 find() 方法将返回集合中当前的所有记录。

db.RecordsDB.find()

{ "_id" : ObjectId("5fd98ea9ce6e8850d88270b5"), "name" : "Kitana", "age" : "4 years", "species" : "Cat", "ownerAddress" : "521 E. Cortland", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd993a2ce6e8850d88270b7"), "name" : "Marsh", "age" : "6 years", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "380 W. Fir Ave", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd993f3ce6e8850d88270b8"), "name" : "Loo", "age" : "3 years", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "380 W. Fir Ave", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd994efce6e8850d88270ba"), "name" : "Kevin", "age" : "8 years", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "900 W. Wood Way", "chipped" : true }

在结果中，我们可以看到集合中的所有记录。请注意，每条记录都分配有一个映射到“_id”键的“ObjectId”。

如果想要通过读取操作获得更具体的信息，并找到所需的记录部分，可以使用之前提到的筛选条件来确定哪些结果应该被返回。筛选结果的最常见方法之一是按值搜索。

db.RecordsDB.find({"species":"Cat"})

{ "_id" : ObjectId("5fd98ea9ce6e8850d88270b5"), "name" : "Kitana", "age" : "4 years", "species" : "Cat", "ownerAddress" : "521 E. Cortland", "chipped" : true }

findOne()

要获取满足搜索条件的文档，我们只需在所选集合上使用 findOne() 方法即可。如果多个文档满足查询条件，该方法会根据自然顺序返回第一个文档，自然顺序反映磁盘上文档的顺序。如果没有文档满足搜索条件，该函数返回空值。该函数采用以下语法形式。

db.{collection}.findOne({query}, {projection})

让我们以下面集合 RecordsDB 为例。

{ "_id" : ObjectId("5fd98ea9ce6e8850d88270b5"), "name" : "Kitana", "age" : "8 years", "species" : "Cat", "ownerAddress" : "521 E. Cortland", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd993a2ce6e8850d88270b7"), "name" : "Marsh", "age" : "6 years", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "380 W. Fir Ave", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd993f3ce6e8850d88270b8"), "name" : "Loo", "age" : "3 years", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "380 W. Fir Ave", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd994efce6e8850d88270ba"), "name" : "Kevin", "age" : "8 years", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "900 W. Wood Way", "chipped" : true }

然后，我们运行以下代码行：

db.RecordsDB.find({"age":"8 years"})

我们会得到以下结果：

{ "_id" : ObjectId("5fd98ea9ce6e8850d88270b5"), "name" : "Kitana", "age" : "8 years", "species" : "Cat", "ownerAddress" : "521 E. Cortland", "chipped" : true }

请注意，即使两个文档符合搜索条件，也只返回与搜索条件匹配的第一个文档。

更新操作

与创建操作一样，update 操作对单个集合进行操作，它们在单个文档级别上是原子性的。更新操作使用筛选条件和标准来选择要更新的文档。

更新文档时应小心谨慎，因为更新是永久性的，无法恢复。这也适用于删除操作。

对于 MongoDB CRUD，有三种不同的文档更新方法：

• db.collection.updateOne()
• db.collection.updateMany()
• db.collection.replaceOne()

updateOne()

我们可以更新当前存在的记录，并通过更新操作更改单个文档。为此，我们在所选集合（此处为“RecordsDB”）上使用 updateOne() 方法。为了更新文档，我们为该方法提供了两个参数：更新筛选条件和更新动作。

更新筛选条件定义我们要更新哪些项目，而更新动作则定义如何更新这些项目。我们首先输入更新筛选条件。然后，使用“$set”键并提供要更新的字段作为值。此方法将更新与提供的筛选条件匹配的第一条记录。

db.RecordsDB.updateOne({name: "Marsh"}, {$set:{ownerAddress: "451 W. Coffee St. A204"}})

{ "acknowledged" : true, "matchedCount" : 1, "modifiedCount" : 1 }

{ "_id" : ObjectId("5fd993a2ce6e8850d88270b7"), "name" : "Marsh", "age" : "6 years", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "451 W. Coffee St. A204", "chipped" : true }

updateMany()

updateMany() 允许我们通过输入项目列表来更新多个项目，就像我们在插入多个项目时所做的那样。此更新操作使用与更新单个文档相同的语法。

db.RecordsDB.updateMany({species:"Dog"}, {$set: {age: "5"}})

{ "acknowledged" : true, "matchedCount" : 3, "modifiedCount" : 3 }

> db.RecordsDB.find()
{ "_id" : ObjectId("5fd98ea9ce6e8850d88270b5"), "name" : "Kitana", "age" : "4 years", "species" : "Cat", "ownerAddress" : "521 E. Cortland", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd993a2ce6e8850d88270b7"), "name" : "Marsh", "age" : "5", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "451 W. Coffee St. A204", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd993f3ce6e8850d88270b8"), "name" : "Loo", "age" : "5", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "380 W. Fir Ave", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd994efce6e8850d88270ba"), "name" : "Kevin", "age" : "5", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "900 W. Wood Way", "chipped" : true }

replaceOne()

The replaceOne() 方法替换指定集合中的单个文档。replaceOne() 会替换整个文档，这意味着旧文档中未包含在新文档中的字段将丢失。

db.RecordsDB.replaceOne({name: "Kevin"}, {name: "Maki"})

{ "acknowledged" : true, "matchedCount" : 1, "modifiedCount" : 1 }

> db.RecordsDB.find()
{ "_id" : ObjectId("5fd98ea9ce6e8850d88270b5"), "name" : "Kitana", "age" : "4 years", "species" : "Cat", "ownerAddress" : "521 E. Cortland", "chipped" : true }
 { "_id" : ObjectId("5fd993a2ce6e8850d88270b7"), "name" : "Marsh", "age" : "5", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "451 W. Coffee St. A204", "chipped" : true }
 { "_id" : ObjectId("5fd993f3ce6e8850d88270b8"), "name" : "Loo", "age" : "5", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "380 W. Fir Ave", "chipped" : true }
 { "_id" : ObjectId("5fd994efce6e8850d88270ba"), "name" : "Maki" }

删除操作

Delete 操作对单个集合进行操作，例如更新和创建操作。对于单个文档，删除操作也是原子性的。您可以设定筛选条件和标准来指定删除操作，明确指出要从集合中移除哪些文档。筛选条件选项依赖于读取操作所使用的相同语法。

MongoDB 有两种不同的方法可以从集合中删除记录：

• db.collection.deleteOne ()
• db.collection.deleteMany()

deleteOne()

deleteOne() 从 MongoDB Server 上的指定集合中删除文档。筛选条件用于指定要删除的项目。它会删除与提供的筛选条件匹配的第一条记录。

db.RecordsDB.deleteOne({name:"Maki"})

{ "acknowledged" : true, "deletedCount" : 1 }

> db.RecordsDB.find()
{ "_id" : ObjectId("5fd98ea9ce6e8850d88270b5"), "name" : "Kitana", "age" : "4 years", "species" : "Cat", "ownerAddress" : "521 E. Cortland", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd993a2ce6e8850d88270b7"), "name" : "Marsh", "age" : "5", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "451 W. Coffee St. A204", "chipped" : true }
{ "_id" : ObjectId("5fd993f3ce6e8850d88270b8"), "name" : "Loo", "age" : "5", "species" : "Dog", "ownerAddress" : "380 W. Fir Ave", "chipped" : true }

deleteMany()

deleteMany() 是一种用于通过单个删除操作从所需集合中删除多个文档的方法。该方法接收列表作为输入，每个项目都是根据 deleteOne() 中的筛选条件来确定的。

db.RecordsDB.deleteMany({species:"Dog"})

{ "acknowledged" : true, "deletedCount" : 2 }

> db.RecordsDB.find()
{ "_id" : ObjectId("5fd98ea9ce6e8850d88270b5"), "name" : "Kitana", "age" : "4 years", "species" : "Cat", "ownerAddress" : "521 E. Cortland", "chipped" : true }

CRUD 在关系型与非关系型数据库中的性能

NoSQL 数据库针对创建和读取操作进行了更好的优化，并提供了更高的可扩展性。因此，它们非常适合更高的负载（处理更多的 CRUD 操作）。它们在存储信息方面也很灵活。

在 ResearchGate 对不同类型的 NoSQL 和 SQL 数据库进行的详尽 CRUD 操作实验中，得出的结论是，NoSQL 数据库在所有 CRUD 操作中的性能都明显优于 SQL 数据库，尤其是在处理大量操作时。例如，MongoDB 在获取数据（读取操作）方面表现出色，100,000 次读取（查找/选择）操作的平均执行时间为 43.5 毫秒。MongoDB在提供原子更新（即字段级别的更新）方面具有优势，这在其他任何文档型数据库中通常都比较耗时。

摘要

本文介绍了有关 CRUD 的基本信息，并举例说明了如何在 MongoDB 中进行 CRUD 操作。MongoDB Atlas 提供一种使用 UI 执行 CRUD 操作的简单方法。您可以查看MongoDB手册，了解更多核心 MongoDB CRUD 概念，以开发高性能、可扩展的的应用程序。

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