Освоение операций CRUD в MongoDB: Практическое руководство по командам

MongoDB, популярная NoSQL документо-ориентированная база данных, является основой бесчисленных современных приложений благодаря своей гибкости, масштабируемости и производительности. В основе взаимодействия с любой базой данных лежат фундаментальные операции Create, Read, Update и Delete (CRUD). Овладение этими командами необходимо всем, кто работает с MongoDB, от разработчиков, создающих новые функции, до администраторов, управляющих данными.

Это исчерпывающее руководство проведет вас через основные команды MongoDB для выполнения операций CRUD. Мы рассмотрим команды insert, find, update и delete с практическими, легко понятными примерами, снабдив вас знаниями для эффективного управления вашими данными. К концу этой статьи вы получите твердое представление о том, как эффективно и уверенно взаимодействовать с вашими коллекциями MongoDB.

Предварительные требования

Прежде чем приступить к командам, убедитесь, что у вас есть:

• Установленная и работающая MongoDB: Вы можете скачать ее с официального сайта MongoDB или использовать облачный сервис, такой как MongoDB Atlas.
• Установленный mongosh (MongoDB Shell): Это интерактивный JavaScript-интерфейс для MongoDB.

Подключение к MongoDB и выбор базы данных

Для начала откройте терминал или командную строку и подключитесь к вашему экземпляру MongoDB с помощью mongosh:

mongosh

После подключения вы окажетесь в базе данных test по умолчанию. Чтобы переключиться на новую базу данных или создать ее, используйте команду use:

use myDatabase;

Если myDatabase не существует, MongoDB создаст ее неявно, когда вы вставите свой первый документ в коллекцию внутри нее.

Операции создания (Insert)

Операции создания включают добавление новых документов в коллекцию. MongoDB предоставляет методы для вставки одного или нескольких документов.

1. db.collection.insertOne()

Этот метод вставляет один документ в коллекцию. Если коллекция не существует, MongoDB создает ее.

// Выберите коллекцию с именем 'users'
db.users.insertOne({
  name: "Alice Smith",
  age: 30,
  city: "New York",
  email: "[email protected]",
  interests: ["reading", "hiking"]
});

Вывод покажет статус acknowledged и insertedId нового документа.

2. db.collection.insertMany()

Используйте этот метод для вставки нескольких документов в коллекцию за одну операцию. Он принимает массив документов.

db.users.insertMany([
  {
    name: "Bob Johnson",
    age: 24,
    city: "Los Angeles",
    email: "[email protected]",
    interests: ["coding", "gaming"]
  },
  {
    name: "Charlie Brown",
    age: 35,
    city: "New York",
    email: "[email protected]",
    interests: ["cooking", "photography"]
  },
  {
    name: "Diana Prince",
    age: 29,
    city: "London",
    email: "[email protected]",
    interests: ["fitness", "travel"]
  }
]);

Это вернет массив insertedIds для всех добавленных документов.

Совет: MongoDB автоматически добавляет поле _id (уникальный ObjectId) к каждому документу, если вы его не укажете.

Операции чтения (Find)

Операции чтения включают запросы документов из коллекции. Метод find() — ваш основной инструмент для этого.

1. db.collection.find()

a. Найти все документы

Чтобы получить все документы в коллекции, вызовите find() без аргументов:

db.users.find();

b. Найти документы с фильтром запроса

Передайте документ запроса в find(), чтобы указать критерии для выбора документов. Это действует как предложение WHERE в SQL.

// Найти пользователей из Нью-Йорка
db.users.find({ city: "New York" });

// Найти пользователей старше 25 лет
db.users.find({ age: { $gt: 25 } });

// Найти пользователей в возрасте от 25 до 35 лет (не включая 35)
db.users.find({ age: { $gt: 25, $lt: 35 } });

// Найти пользователей, чьи интересы включают "coding"
db.users.find({ interests: "coding" });

// Найти пользователей, чьи интересы включают ОБА "reading" и "hiking"
db.users.find({ interests: { $all: ["reading", "hiking"] } });

// Найти пользователей по имени Alice Smith ИЛИ из Лондона
db.users.find({
  $or: [
    { name: "Alice Smith" },
    { city: "London" }
  ]
});

Общие операторы запросов:
* $eq: Равно (по умолчанию, если оператор не указан)
* $ne: Не равно
* $gt: Больше чем
* $gte: Больше или равно
* $lt: Меньше чем
* $lte: Меньше или равно
* $in: Соответствует любому из значений, указанных в массиве
* $nin: Не соответствует ни одному из значений, указанных в массиве
* $and, $or, $not, $nor: Логические операторы

c. Проекция: Выбор конкретных полей

Чтобы вернуть только подмножество полей, передайте документ проекции в качестве второго аргумента find(). Значение 1 включает поле, 0 исключает его. Поле _id включается по умолчанию, если явно не исключено.

// Вернуть только имя и email, исключить _id
db.users.find({ city: "New York" }, { name: 1, email: 1, _id: 0 });

d. Сортировка, ограничение и пропуск

Соединение методов позволяет создавать более сложные запросы:

// Сортировать по возрасту в порядке убывания (1 для возрастания, -1 для убывания)
db.users.find().sort({ age: -1 });

// Ограничить результаты 2 документами
db.users.find().limit(2);

// Пропустить первые 2 документа и вернуть остальные
db.users.find().skip(2);

// Комбинирование операций: Найти пользователей из Нью-Йорка, отсортировать по возрасту, пропустить 1, ограничить 1
db.users.find({ city: "New York" }).sort({ age: 1 }).skip(1).limit(1);

2. db.collection.findOne()

Этот метод возвращает один документ, соответствующий критериям запроса. Если совпадает несколько документов, он возвращает первый найденный.

db.users.findOne({ name: "Alice Smith" });

Операции обновления

Операции обновления изменяют существующие документы в коллекции. Вы можете обновить один документ, несколько документов или даже заменить весь документ.

1. db.collection.updateOne()

Обновляет один документ, соответствующий критериям фильтра.

// Обновить город Alice до "San Francisco"
db.users.updateOne(
  { name: "Alice Smith" },
  { $set: { city: "San Francisco", lastUpdated: new Date() } }
);

2. db.collection.updateMany()

Обновляет все документы, соответствующие критериям фильтра.

// Увеличить возраст всех пользователей из Нью-Йорка на 1
db.users.updateMany(
  { city: "New York" },
  { $inc: { age: 1 } }
);

// Добавить новый интерес "reading" пользователям, у которых его еще нет
db.users.updateMany(
  {}, // Применить ко всем документам
  { $addToSet: { interests: "reading" } }
);

// Удалить "gaming" из интересов Bob Johnson
db.users.updateOne(
  { name: "Bob Johnson" },
  { $pull: { interests: "gaming" } }
);

Общие операторы обновления:
* $set: Устанавливает значение поля в документе. Создает поле, если оно не существует.
* $inc: Увеличивает значение поля на указанную величину.
* $unset: Удаляет поле из документа.
* $push: Добавляет значение в массив.
* $pull: Удаляет все вхождения значения или значений, соответствующих указанному запросу, из массива.
* $addToSet: Добавляет значение в массив только в том случае, если оно еще не присутствует.

3. db.collection.replaceOne()

Заменяет один документ, соответствующий критериям фильтра, новым документом. Поле _id заменяемого документа изменить нельзя.

// Полностью заменить документ Bob Johnson
db.users.replaceOne(
  { name: "Bob Johnson" },
  {
    name: "Robert Johnson",
    occupation: "Software Engineer",
    status: "active",
    email: "[email protected]"
  }
);

Опция Upsert

Как updateOne(), так и updateMany() поддерживают опцию upsert. Если она установлена в true, и ни один документ не соответствует фильтру, MongoDB вставит новый документ на основе запроса и операций обновления.

db.users.updateOne(
  { name: "David Lee" },
  { $set: { age: 28, city: "Seattle" } },
  { upsert: true } // Если David Lee не существует, создать его
);

Операции удаления

Операции удаления удаляют документы из коллекции. Будьте предельно осторожны с операциями удаления, так как они необратимы.

1. db.collection.deleteOne()

Удаляет не более одного документа, соответствующего указанному фильтру.

// Удалить пользователя по имени "Robert Johnson" (ранее "Bob Johnson")
db.users.deleteOne({ name: "Robert Johnson" });

2. db.collection.deleteMany()

Удаляет все документы, соответствующие указанному фильтру.

// Удалить всех пользователей из Лондона
db.users.deleteMany({ city: "London" });

Предупреждение: Чтобы удалить все документы в коллекции, используйте пустой фильтр {}. Будьте предельно осторожны, так как эту операцию нельзя отменить:

javascript db.users.deleteMany({}); // Удаляет все документы в коллекции 'users'

3. db.collection.drop()

Этот метод безвозвратно удаляет всю коллекцию из базы данных, включая все ее документы и индексы.

db.users.drop(); // Удаляет всю коллекцию 'users'

Предупреждение: Удаление коллекции — это очень деструктивная операция. Убедитесь, что у вас есть надлежащие резервные копии или вы абсолютно уверены, прежде чем выполнять эту команду.

Лучшие практики для CRUD в MongoDB

• Индексирование: Для часто запрашиваемых полей создавайте индексы, чтобы значительно ускорить операции чтения. db.collection.createIndex({ fieldName: 1 }).
• Проекции: Получайте только те данные, которые вам нужны. Использование проекций ({ field: 1 }) уменьшает сетевой трафик и потребление памяти.
• Пакетные операции: При вставке, обновлении или удалении множества документов используйте insertMany(), updateMany() и deleteMany() вместо индивидуальных операций, чтобы уменьшить накладные расходы.
• Понимание операторов: Ознакомьтесь с богатым набором операторов запросов и обновлений MongoDB. Они предлагают мощные способы манипулирования данными.
• Обработка ошибок: В производственном приложении всегда внедряйте надежную обработку ошибок для ваших операций с базой данных.
• Проектирование схемы: Хотя MongoDB не имеет строгой схемы, продуманное проектирование схемы имеет решающее значение для эффективных запросов и согласованности данных.

Заключение

Овладение операциями CRUD в MongoDB — основа эффективного управления данными и разработки приложений. Это руководство предоставило вам практический обзор основных команд insert, find, update и delete с примерами и лучшими практиками.

Поняв, как создавать, читать, обновлять и удалять документы, вы получили основные навыки для эффективного взаимодействия с вашими базами данных MongoDB. Продолжайте практиковаться в этих командах и исследовать более продвинутые функции, такие как конвейеры агрегации, транзакции и стратегии индексирования, чтобы еще больше повысить свой опыт работы с MongoDB.