MongDB篇，第四章：数据库知识4
MongDB 数据库知识4
GridFS 大文件存储
文件的数据库存储
1，在数据库中以 字符串的方式 存储文件在本地的路径；
优点： 节省数据库空间
缺点： 当数据库或者文件位置发生变化时则无法找到文件；
2，将文件以二进制数据的方式存储在数据库中；（GridFS 大文件存储）
优点：‘ 文件和数据库绑定；
缺点：当存储文件大时，空间使用大，提取困难；
GridFS 是mongodb当中存储大文件的一种方案，MongoDB中认为超过16M的文件为大文件；
方案：
将文件存储在MongoDB数据库中，通过两个集合共同完成该文件的存储；
fs.files : 存储文件的相关信息，比如文件名filename， 文件类型 content_type等；
fs.chunks : 实际存储文件内容；以二进制方式分块存储。 将大文件分成多个小块，每个小块占一条文档；
如何存储：
mongodb -d dbname put file
数据库 要存储的文件
1，查看文件信息； db.fs.files.find()
2，查看具体内容;
db.fs.chunks.find({files_id:ObjectId('xxxxxx')})
fs.chunks 的域 _id
files_id : 值对于文件在fs.files 集合中的文档的_id 值；
n 分块信息
data 具体文件内容
优点： 存储方便，没有文件个数限制， 方便移植
缺点：读写效率低，只能整体修改不能分块更新；
>
> show dbs
admin 0.000GB
config 0.000GB
grid 0.000GB
local 0.000GB
stu 0.000GB
> use grid
switched to db grid
> show collections
fs.chunks
fs.files
> db.fs.files.find()
{ "_id" : ObjectId("5b544f000235ac28ba93d4c8"), "chunkSize" : 261120, "uploadDate" : ISODate("2018-07-22T09:31:44.242Z"), "length" : 58, "md5" : "c15048e633b11b58c4c270717426c04a", "filename" : "a.sh" }
> show collections
fs.chunks
fs.files
> show dbs
admin 0.000GB
config 0.000GB
grid 0.000GB
local 0.000GB
stu 0.000GB
> use grid
switched to db grid
> show collections
fs.chunks
fs.files
> db.fs.files.find()
{ "_id" : ObjectId("5b544f000235ac28ba93d4c8"), "chunkSize" : 261120, "uploadDate" : ISODate("2018-07-22T09:31:44.242Z"), "length" : 58, "md5" : "c15048e633b11b58c4c270717426c04a", "filename" : "a.sh" }
{ "_id" : ObjectId("5b54500d0235ac28fb90f182"), "chunkSize" : 261120, "uploadDate" : ISODate("2018-07-22T09:36:13.090Z"), "length" : 958, "md5" : "55ddb9cce837265e2f28891a94844b74", "filename" : "anaconda-ks.cfg" }
> it
no cursor
> db.fs.chunks.find()
{ "_id" : ObjectId("5b544f000235ac28ba93d4c9"), "files_id" : ObjectId("5b544f000235ac28ba93d4c8"), "n" : 0, "data" : BinData(0,"ZWNobyAkMSAkMiAkMyAkNCAkNSAkNiAkNyAkOCAkOSAkezEwfSAkMTEgJDEyICQxMyAkMTQgJDE1Cg==") }
{ "_id" : ObjectId("5b54500d0235ac28fb90f183"), "files_id" : ObjectId("5b54500d0235ac28fb90f182"), "n" : 0, "data" : BinData(0,"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") }
> db.fs.files.find()
{ "_id" : ObjectId("5b544f000235ac28ba93d4c8"), "chunkSize" : 261120, "uploadDate" : ISODate("2018-07-22T09:31:44.242Z"), "length" : 58, "md5" : "c15048e633b11b58c4c270717426c04a", "filename" : "a.sh" }
{ "_id" : ObjectId("5b54500d0235ac28fb90f182"), "chunkSize" : 261120, "uploadDate" : ISODate("2018-07-22T09:36:13.090Z"), "length" : 958, "md5" : "55ddb9cce837265e2f28891a94844b74", "filename" : "anaconda-ks.cfg" }
> db.fs.chunks.find({"files_id" : ObjectId("5b544f000235ac28ba93d4c8")})
{ "_id" : ObjectId("5b544f000235ac28ba93d4c9"), "files_id" : ObjectId("5b544f000235ac28ba93d4c8"), "n" : 0, "data" : BinData(0,"ZWNobyAkMSAkMiAkMyAkNCAkNSAkNiAkNyAkOCAkOSAkezEwfSAkMTEgJDEyICQxMyAkMTQgJDE1Cg==") }
> db.fs.chunks.find({"files_id" : ObjectId("5b54500d0235ac28fb90f182")})
{ "_id" : ObjectId("5b54500d0235ac28fb90f183"), "files_id" : ObjectId("5b54500d0235ac28fb90f182"), "n" : 0, "data" : BinData(0,"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") }
>
游标
通过获取操作数据库的返回结果，得到返回结果的对象。 通过该游标对象可以进一步得到数据库内容；
为何使用游标？
1，防止网络拥塞，造成数据传输满；
2，避免用户解析带来的体验差，可以进行后端解析；
使用方法：
var cursor = db.class0.find() 创建游标cursor
cursor.hasNext() 查看是否有下一条文档
cursor.next() 获取下一条文档内容
###################################################
通过python操作mongodb数据库
接口：pymongo
安装：pip3 install pymongo
增 、删、改、查、索引、聚合、文件的存储；
cat mongodb_1.py
#!/usr/local/bin/python3 from pymongo import MongoClient
import pymongo conn = MongoClient('localhost',27017)
db = conn.stu
my_set = db.class0
print(my_set)
########
]# cat mongodb_2.py
from pymongo import MongoClient
import pymongo conn = MongoClient('localhost',27017) db = conn['stu'] my_set = db['class0'] print(my_set) #################
python3 mongodb_1.py
Collection(Database(MongoClient(host=['localhost:27017'], document_class=dict, tz_aware=False, connect=True), 'stu'), 'class0')
操作步骤
1. 创建mongodb数据库连接对象
conn = pymongo.MongoClient('localhost',27017)
2. 生成要操作的数据库对象 (__getitem__)
db = conn.stu
db = conn['stu']
3. 获取集合对象
myset = db.class0
myset = db['class0']
4. 通过集合对象操作mongodb数据库
5. 关闭数据库连接
conn.close()
#########
增删改查索引聚合文件操作
（1）#增加
insert() insert_many() insert_one() save()
（2）#删除操作
remove()
（3）插入数据
insert() 参数用法同mongoshell中insert
insert_many() insert_one()
save()
（4）查找操作
find()
功能 ： 查找数据库内容
参数 ： 同mongo shell find（）
返回值 ： 返回一个结果游标cursor， 可迭代的游标对象，通过for循环取值；
* 在pymongo中使用操作符的方法和在mongoshell中一样，只需要加引号以字符串的方式给出
find_one() 返回一个字典
find({'age':{'$gt':20}})
find({$or:[{'name':'xx'},{'age':{'$lt':20}}]})
（5）cursor属性函数
游标对象属性函数
next() 取下一个文档
limit() 显示多少文档
skip() 跳过多少文档
count() 统计多少文档
sort() 排序
pymongo ：sort([('age',-1),('name',1)])
mongo shell ： sort({age:-1,name:1})
* 当游标使用了next或for取值后就不能再进行limit
skip或者sort操作了
（6）修改操作
update（query,update,upsert=False,multi=False）
update_many（） 当匹配到多个文档时全部修改
update_one() 只能修改第一条匹配到的文档
（7）删除操作
remove(query,multi = True)
multi默认为True表示删除所有符合条件的数据
设置为False表示只删除一条
--------------------
索引
创建单一索引
ensure_index()
#index = my_set.ensure_index('name')
创建复合索引 (1表示升序，-1表示降序)
create_indexes()
功能： 创建多个索引
1，创建索引条件对象 from pymongo import IndexModel
#index1 = IndexModel([('name',1),('king',-1)])
index2 = IndexModel(['king',1])
2, 将索引对象使用create_indexes生成索引
#indexes = my_set.create_indexes([index1])
#print(indexes)
3创建唯一索引
index = cls.ensure_index('name', unique = True, sparse = True)
(unique = True 唯一索引参数）
（sparse = True 创建稀疏索引）
4, list_indexes()
功能： 查看指定集合中的索引 （getIndexes）
返回值： 迭代对象， 每个值为一个索引信息
5, drop_index()
功能：删除一个索引
参数：索引的名称（索引的名称不允许重复）
drop_indexes()
删除指定集合中所有索引
6,聚合
aggregate([])
功能： 实现mongo的集合操作
参数： 和mongoshell中写法一致，在使用集合操作符时用引号变为字符串即可；
返回值 ： 返回一个迭代器同find
练习1
# vim mongodb_1.py
#my_set.insert_many([{'name':'a1','king':'huang1'},{'name':'a2','king':'huang2'}])
#my_set.insert_one({'name':'b1','king':'huang3'}) #my_set.save({'name':'b2','king':'huang4'}) #my_set.remove({'name':'a1','king':'huang1'})
#my_set.remove({'name':'a2'})
#my_set.remove() cursor = my_set.find()
print(cursor)
#for i in cursor:
# print(i['name'],'-----',i['king'])
# print(i) #cls = db.class0
#for i in cls.find({'age':{'$lt':20}}):
# print(i['name'],'-----',i['age']) print(cursor.count())
#for i in cursor.skip(2).limit(3):
# print(i) #for i in cursor.sort([('name',1)]):
# print(i) #my_set.update({'name':'b2'},{'$set':{'name':'lili'}}) #my_set.update({'name':'aa1'},{'$set':{'king':'huang001'}},upsert = True) #my_set.update({'king':'huang4'},{'$set':{'king_name':'huang002'}},upsert = False, multi = True) #my_set.update_many({'name':'a1'},{'$set':{'name':'b1','king':'huang001'}}) #my_set.update_one({'name':'b1'},{'$set':{'name':'cici','king':'huang003'}}) my_set.find_one_and_delete({'king':'huang003'})
练习2
# cat mongodb_3.py
#!/usr/local/bin/python3 from pymongo import MongoClient,IndexModel conn = MongoClient('localhost',27017) db = conn.stu my_set = db.class3
cls = db.class0
#index = my_set.ensure_index('name')
#print(index) #index = my_set.ensure_index([('name',1),('king',1)])
#print(index) #index1 = IndexModel([('name',1),('king',-1)])
#indexes = my_set.create_indexes([index1])
#print(indexes) #index3 = cls.ensure_index('name',unique = True)
#print(index3) #for i in my_set.list_indexes():
# print(i) #my_set.drop_index('name_1_king_-1') #my_set.drop_indexes()
#print('#'*50)
#for i in my_set.list_indexes():
# print(i) #l = [{'$group':{'_id':'$king','count':{'$sum':1}}}]
l = [{'$group':{'_id':'$king','count':{'$sum':1}}},\
{'$match':{'count':{'$gt':1}}}]
cursor = my_set.aggregate(l)
for i in cursor:
print(i)
练习3
# cat grid.py
#!/usr/local/bin/python3 from pymongo import MongoClient
import gridfs conn = MongoClient('localhost',27017)
db = conn.grid fs = gridfs.GridFS(db)
files = fs.find()
print(files)
print(files.count()) #for file in files:
# print(file.filename) for file in files:
with open(file.filename,'wb') as f:
while True:
data = file.read(64)
if not data:
break
f.write(data)
conn.close()
练习4
# cat savefile.py
#!/usr/local/bin/python3 from pymongo import MongoClient
import bson.binary conn = MongoClient('localhost',27017) db = conn.savefile
my_set = db.image #file = '/root/mongodb/anaconda-ks.png' #f = open(file, 'rb')
#dic = dict(content = bson.binary.Binary(f.read()),filename = 'img.png')
#"""
#{'content':bson.binary.Binary(f.read()),'filename':'img.png'}
#"""
#my_set.save(dic) data = my_set.find_one({'filename':'img.png'}) with open('img.png','wb') as f:
f.write(data['content'])
conn.close()
xxx
from pymongo import MongoClient #创建数据库链接
conn = MongoClient("localhost",27017) #创建数据库对象
db = conn.stu
# db = conn['stu'] #获得集合对象
myset = db.class4
# myset = db['class4'] #数据库增删改查
# print(dir(myset)) #插入操作
# myset.insert({'name':'张铁林','King':'乾隆'})
# myset.insert([{'name':'张国立','King':'康熙'},\
# {'name':'陈道明','King':'康熙'}])
# myset.insert_many([{'name':'唐国强','King':'雍正'},\
# {'name':'陈建斌','King':'雍正'}])
# myset.insert_one({'name':'郑少秋','King':'乾隆'})
# myset.save({'name':'吴奇隆','King':'四爷'}) #查找操作
# cursor = myset.find({},{'_id':0}) #i为每条文档转换的字典
# for i in cursor:
# print(i['name'],"----",i['King']) # myset = db.class1 # cursor = myset.find({'age':{'$gt':17}},{'_id':0})
# for i in cursor:
# print(i)
# print(cursor.next())
# print(cursor.count())
# print(cursor.limit(2))
# print(cursor.skip(2))
# for i in cursor.sort([('age',-1),('name',1)]):
# print(i) # dic = {'$or':[{'gender':'m'},{'age':{'$lt':18}}]}
# data = myset.find_one(dic,{'_id':0})
# print(data) #修改操作
# myset.update({'name':'张国立'},\
# {'$set':{'name':'国立'}}) #当要修改文档不存在的时候插入
# myset.update({'name':'冰冰'},\
# {'$set':{'King':'武则天'}},upsert = True) #可以同时修改多条文档
# myset.update({'King':'康熙'},\
# {'$set':{"king_name":'玄烨'}},multi = True) #删除操作
# myset.remove({'name':'冰冰'}) # myset.remove({'King':'康熙'},multi = False) #查找并删除.返回查找到的文档字典
print\
(myset.find_one_and_delete({'King':'四爷'})) #关闭数据库链接
conn.close()
################
from pymongo import MongoClient conn = MongoClient("localhost",27017) db = conn.stu myset = db.class4 #索引操作
# index = myset.ensure_index('name')
# print(index) #返回索引名称 #创建复合索引
# index = myset.ensure_index\
# ([('name',1),('King',-1)]) #创建唯一索引稀疏索引
# index = myset.ensure_index\
# ('King',unique = True,sparse = True) #查看当前索引
# for i in myset.list_indexes():
# print(i) # #删除一个索引
# myset.drop_index('name_1') # #删除所有索引
# myset.drop_indexes() #聚合操作
l = [{'$group':{'_id':'$King','count':{'$sum':1}}},
{'$match':{'count':{'$gt':1}}}
] cursor = myset.aggregate(l)
for i in cursor:
print(i) conn.close()
##################
from pymongo import MongoClient
#和pymongo 绑定
import gridfs conn = MongoClient('localhost',27017)
db = conn.grid #获取gridfs 对象
#fs拥有fs.files fs.chunks两者的属性
fs = gridfs.GridFS(db) #生成文件游标
files = fs.find() #获取每一个文件
for file in files:
print(file.filename)
if file.filename == 'file.jpg':
with open(file.filename,'wb') as f:
#从数据库读取文件
data = file.read()
#写入到本地
f.write(data) conn.close()
###############
from pymongo import MongoClient
#pymongo 附带
import bson.binary conn = MongoClient('localhost',27017)
db = conn.images
myset = db.img # #存储
# f = open('file.jpg','rb') # #转换为mongo能存储的格式
# content = bson.binary.Binary(f.read()) # myset.insert\
# ({'filename':'file.jpg','data':content}) #取出文件
data = myset.find_one({'filename':'file.jpg'}) #读取内容写入本地
with open(data['filename'],'wb') as f:
f.write(data['data']) conn.close()
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