MongoDB CRUD 操作

目录

• CRUD 操作的基本定义
• 基本操作的示例
• MongoDB 中的 CRUD 是什么？
• 如何执行 CRUD 操作
• 关系型数据库与非关系型数据库中的 CRUD 性能
• 总结
• 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）进行的大多数事务交互包括对四种基本操作的请求

• 创建新事物（例如，客户档案）。
• 读取（例如，获取用户的订单详情）。
• 更新信息（例如，用户的手机号码或电子邮件地址）。
• 删除（例如，工作电话号码）。

CRUD 是面向数据的，并且根据 HTTP 动词进行了标准化。应用程序的前端捕获信息并将其作为 HTTP 请求发送到中间件，中间件调用适当的数据库函数以完成任务。这四个基本功能统称为 CRUD，即 create（创建）、read（读取）、update（更新）和 delete（删除）的首字母缩写。

基本操作的示例

CRUD 方法是您管理数据库数据的主要方式。无论是批量操作还是单个操作，CRUD 操作对每个应用程序都是必不可少的。

创建操作的示例包括在数据库中创建新的用户档案、为用户创建购物车以及创建新的图书目录（批量插入）。

读取操作的示例包括根据用户特定的搜索标准获取产品详情，例如当用户搜索品牌为“apple”的手机时；显示所有 iPhone 模型；显示用户的产品购物车信息；以及查看门户上的员工详细信息。

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、时间戳或特定范围产品的序列号（批量更新）。

删除操作的示例包括从用户的购物车中删除产品、从收藏中删除书籍以及删除所有超过一定时间周期的记录（批量删除）。

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

MongoDB 中的 CRUD 是什么？

CRUD 操作描述了用户界面约定，允许用户查看、搜索和修改数据库的各个部分。MongoDB 通过其 驱动程序 提供了一种优雅的方式来执行 CRUD 操作，您可以使用您选择的编程语言。

MongoDB 文档通过连接到服务器、查询适当的文档，然后在发送数据回数据库以更新之前更改设置属性来修改。

当涉及到单个 CRUD 操作时

• 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现有的文档。
• 删除操作用于从数据库中删除文档。

如何执行 CRUD 操作

现在我们已经定义了MongoDB CRUD操作，我们可以看看如何执行单个操作以及如何在MongoDB数据库中操作文档。让我们逐一了解创建、读取、更新和删除文档的过程。

创建操作

对于MongoDB CRUD，如果指定的集合不存在，则执行创建操作时将创建该集合。MongoDB中的创建操作针对单个集合，而不是多个集合。MongoDB中的插入操作在单个文档级别是原子的。

MongoDB提供了两种不同的创建操作，可以将文档插入到集合中

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

insertOne()

如名称所示，insertOne()允许您将单个文档插入到集合中。在这个例子中，我们将使用一个名为RecordsDB的集合。我们可以通过在RecordsDB上调用insertOne()方法将单个条目插入到我们的集合中。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，将创建一个新的文档。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()

通过在所选集合上调用insertMany()方法，可以一次插入多个项目。在这种情况下，我们将多个项目传递到我们选择的集合（RecordsDB）中，并用逗号分隔。在括号内，我们使用方括号来表示我们正在传递一个多个条目的列表。这通常被称为嵌套方法。

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

读取操作允许您提供特殊的查询过滤器和标准，以便您可以指定您想要哪些文档。MongoDB文档中包含了更多关于可用查询过滤器的信息。也可以使用查询修饰符来更改返回的结果数量。

MongoDB有两种从集合中读取文档的方法

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

find()

要获取集合中的所有文档，我们可以在所选集合上简单地使用find()方法。仅执行不带参数的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现有的所有记录。请注意，每个记录都有一个分配给“_id”键的“ObjectId”。

如果您想要更具体地执行读取操作并找到所需的记录子集，您可以使用之前提到的过滤标准来选择应返回哪些结果。过滤结果的最常见方式之一是按值搜索。

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一个文档，我们可以在选择的集合上简单使用findOne()方法。如果多个文档满足查询条件，则此方法返回第一个文档，根据自然顺序返回，这反映了磁盘上文档的顺序。如果没有文档满足搜索条件，则函数返回null。该函数的语法形式如下。

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

让我们以以下集合为例，比如RecordsDB。

{ "_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

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，即使有两个文档满足搜索条件，也只会返回第一个匹配搜索条件的文档。

更新操作

与创建操作一样，更新操作在单个集合上操作，并在单个文档级别上是原子的。更新操作使用过滤器来选择要更新的文档。

更新文档时应该小心，因为更新是永久的，无法回滚。这也适用于删除操作。

对于MongoDB CRUD，有三种不同的更新文档方法

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

updateOne()

我们可以通过使用选择的集合上的updateOne()方法来更新当前存在的记录并更改单个文档。为此，我们向方法提供两个参数：一个更新过滤器和更新操作。

更新过滤器定义了我们要更新的项目，更新操作定义了如何更新这些项目。我们首先传递更新过滤器。然后，我们使用“$set”键并提供要更新的字段作为值。此方法将更新第一个匹配提供的过滤器的记录。

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()允许我们通过传递一个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()

replaceOne()方法在指定的集合中替换单个文档。replaceOne()替换整个文档，这意味着在旧文档中不包含在新文档中的字段将会丢失。

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

删除操作与更新和创建操作一样，在单个集合上操作。删除操作对于单个文档也是原子的。您可以为删除操作提供过滤器来指定要从一个集合中删除的文档。过滤器选项依赖于与读取操作相同的语法。

MongoDB有从集合中删除记录的两种不同方法

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

deleteOne()

deleteOne()从MongoDB服务器上的指定集合中删除文档。使用过滤器准则来指定要删除的项目。它删除第一个匹配提供的过滤器的记录。

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。将列表传递给方法，并使用与deleteOne()中相同的过滤器准则定义单独的项目。

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 }

关系型数据库与非关系型数据库中的 CRUD 性能

NoSQL数据库在创建和读取操作方面优化得更好，并提供了更高的可伸缩性。因此，它们非常适合高负载（处理更多的CRUD操作）。它们在存储信息方面也非常灵活。

在一项由ResearchGate进行的详细实验中，该实验研究了不同类型的NoSQL和SQL数据库在CRUD操作中的表现，结果表明，NoSQL数据库在所有CRUD操作中均显著优于SQL数据库，尤其是在操作数量较高时。例如，MongoDB在数据检索（读取操作）方面表现出色，对于10万次读取（查找/选择）操作的平均性能时间为43.5毫秒。MongoDB在提供原子更新（字段级别更新）方面也有优势，这在其他任何文档型数据库中都更为耗时。

总结

本文介绍了CRUD的基本信息，并举例说明了如何在MongoDB中执行CRUD操作。《MongoDB Atlas》（MongoDB Atlas）提供了一个简单的UI来执行CRUD操作。您可以查阅MongoDB手册，了解更多核心的MongoDB CRUD概念，以开发高性能、可扩展的应用程序。

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