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MongoDB JavaScript 教程

最后修改于 2023 年 10 月 18 日

本文档展示了如何使用 JavaScript 编写与 MongoDB 交互的程序。本教程使用原生的 mongodb 驱动程序。（也有其他解决方案，如 Mongoose 或 Monk。）

MongoDB

MongoDB 是一个 NoSQL 跨平台面向文档的数据库。它是目前最流行的数据库之一。MongoDB 由 MongoDB Inc. 开发，并作为免费和开源软件发布。

MongoDB 中的一个记录是文档，它是由字段和值对组成的数据结构。MongoDB 文档与 JSON 对象相似。字段的值可能包含其他文档、数组以及文档数组。MongoDB 将文档存储在集合中。集合类似于关系数据库中的表，文档类似于行。

安装 MongoDB 服务器

以下命令可用于在基于 Debian 的 Linux 上安装 MongoDB。

$ sudo apt-get install mongodb

该命令安装 MongoDB 附带的必要软件包。

$ sudo service mongodb status
mongodb start/running, process 975

使用 sudo service mongodb status 命令，我们检查 mongodb 服务器的状态。

$ sudo service mongodb start
mongodb start/running, process 6448

mongodb 服务器通过 sudo service mongodb start 命令启动。

安装 MongoDB 驱动程序

我们来设置项目。

$ npm i mongodb

我们安装 mongodb 原生 JavaScript 驱动程序。npm 是 Node.js 的包管理器。MongoDB Node.js 驱动程序同时提供了基于回调和基于 Promise 的交互方式。

MongoDB 创建数据库

mongo 工具是一个与 MongoDB 交互的 JavaScript shell 界面，它为系统管理员提供了一个接口，也为开发人员提供了一种直接与数据库测试查询和操作的方式。

$ mongo testdb
MongoDB shell version v4.0.7
...
> db
testdb
> db.cars.insert({name: "Audi", price: 52642})
> db.cars.insert({name: "Mercedes", price: 57127})
> db.cars.insert({name: "Skoda", price: 9000})
> db.cars.insert({name: "Volvo", price: 29000})
> db.cars.insert({name: "Bentley", price: 350000})
> db.cars.insert({name: "Citroen", price: 21000})
> db.cars.insert({name: "Hummer", price: 41400})
> db.cars.insert({name: "Volkswagen", price: 21600})

我们创建一个 testdb 数据库，并在 cars 集合中插入八个文档。

MongoDB Promise

Promise 是一个用于延迟和异步计算的对象。它表示一个尚未完成但预计将在未来完成的操作。

asyncFunc()
  .then(value => { /* success */ })
  .catch(error => { /* failure */ })
  .finally( => { /* cleanup */};

then 方法总是返回一个 Promise，这使我们能够链式调用方法。

注意: 如果未传递回调，MongoClient 的 connect 方法将返回一个 Promise。

我们也可以使用 async/await 语法来处理 Promise。

MongoDB JS 驱动程序

在第一个示例中，我们打印 Node.js 驱动程序的版本。

driver_version.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    console.log(client.topology.clientInfo);

    client.close();
});

在示例中，我们连接到服务器并查找客户端信息。

const mongo = require('mongodb');

我们使用 mongodb 模块。

const client = mongo.MongoClient;

MongoClient 用于连接到 MongoDB 服务器。

const url = 'mongodb://:27017';

这是数据库的 URL。27017 是 MongoDB 服务器监听的默认端口。

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

使用 connect 创建到数据库的连接。

$ node driver_version.js
{ driver: { name: 'nodejs', version: '3.2.2' },
    os:
    { type: 'Windows_NT',
        name: 'win32',
        architecture: 'x64',
        version: '10.0.17134' },
    platform: 'Node.js v11.5.0, LE' }

驱动程序版本为 3.2.2。

MongoDB 列出数据库集合

listCollections 方法列出数据库中可用的集合。

list_collections.js 
const mongo = require('mongodb');

const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    db.listCollections().toArray().then((docs) => {

        console.log('Available collections:');
        docs.forEach((doc, idx, array) => { console.log(doc.name) });

    }).catch((err) => {

        console.log(err);
    }).finally(() => {

        client.close();
    });
});

该示例连接到 testdb 数据库并检索其所有集合。

db.listCollections().toArray().then((docs) => {

    console.log('Available collections:');
    docs.forEach((doc, idx, array) => { console.log(doc.name) });
...

listCollection 方法查找 testdb 数据库中的所有集合；它们会被打印到控制台。

注意: 我们应该小心使用 toArray 方法，因为它可能导致大量内存占用。
}).catch((err) => {

    console.log(err);
}).finally(() => {

    client.close();
});

在 catch 块中，我们捕获任何潜在的异常，并在 finally 块中关闭到数据库的连接。

注意: 我们的应用程序是控制台程序；因此，我们在程序结束时关闭连接。在 Web 应用程序中，应该重用连接。
$ node list_collections.js
Available collections:
continents
cars
cities

在我们的数据库中，有这三个集合。

MongoDB 数据库统计信息

dbstats 方法获取数据库的统计信息。

dbstats.js 
const mongo = require('mongodb');

const MongoClient = mongo.MongoClient;
const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    db.stats((err, stats) => {

        if (err) throw err;

        console.log(stats);

        client.close();
    })
});

该示例连接到 testdb 数据库并显示其统计信息。

$ node dbstats.js
{ db: 'testdb',
  collections: 3,
  views: 0,
  objects: 18,
  avgObjSize: 57.888888888888886,
  dataSize: 1042,
  storageSize: 69632,
  numExtents: 0,
  indexes: 3,
  indexSize: 69632,
  fsUsedSize: 136856346624,
  fsTotalSize: 254721126400,
  ok: 1 }

MongoDB find

find 函数创建一个用于查询的游标，该游标可用于迭代 MongoDB 的结果。

find_all.js 
const mongo = require('mongodb');

const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    db.collection('cars').find({}).toArray().then((docs) => {

        console.log(docs);

    }).catch((err) => {

        console.log(err);
    }).finally(() => {

        client.close();
    });
});

在示例中，我们从 cars 集合中检索所有文档。

db.collection('cars').find({}).toArray().then((docs) => {

传递一个空查询会返回所有文档。

$ node find_all.js
[ { _id: 5cfcfc3438f62aaa09b52175, name: 'Audi', price: 52642 },
  { _id: 5cfcfc3a38f62aaa09b52176, name: 'Mercedes', price: 57127 },
  { _id: 5cfcfc3f38f62aaa09b52177, name: 'Skoda', price: 9000 },
  { _id: 5cfcfc4338f62aaa09b52178, name: 'Volvo', price: 29000 },
  { _id: 5cfcfc4838f62aaa09b52179, name: 'Bentley', price: 350000 },
  { _id: 5cfcfc4b38f62aaa09b5217a, name: 'Citroen', price: 21000 },
  { _id: 5cfcfc4f38f62aaa09b5217b, name: 'Hummer', price: 41400 },
  { _id: 5cfcfc5438f62aaa09b5217c,
    name: 'Volkswagen',
    price: 21600 } ]

MongoDB 计数文档

count 函数返回集合中匹配文档的数量。

count_documents.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    db.collection('cars').find({}).count().then((n) => {

        console.log(`There are ${n} documents`);

    }).catch((err) => {

        console.log(err);
    }).finally(() => {

        client.close();
    });
});

该示例计算 cars 集合中文档的数量。

$ node count_documents.js
There are 8 documents

现在 cars 集合中有八个文档。

MongoDB findOne

findOne 方法返回一个满足指定查询条件的文档。如果多个文档满足查询，则此方法根据自然顺序返回第一个文档，该顺序反映了文档在磁盘上的顺序。

find_one.js 
const MongoClient = require('mongodb').MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    let collection = db.collection('cars');
    let query = { name: 'Volkswagen' }

    collection.findOne(query).then(doc => {

        console.log(doc);

    }).catch((err) => {

        console.log(err);
    }).finally(() => {

        client.close();
    });
});

该示例从 cars 集合中读取一个文档。

let query = { name: 'Volkswagen' }

查询包含汽车的名称——大众。

collection.findOne(query).then(doc => {

查询被传递给 findOne 方法。

$ node find_one.js
{ _id: 8, name: 'Volkswagen', price: 21600 }

MongoDB async/await 示例

使用 async/await，我们可以以同步的方式轻松处理 Promise。

async_await.js 
const MongoClient = require('mongodb').MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

async function findCar() {

    const client = await MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true })
        .catch(err => { console.log(err); });

    if (!client) {
        return;
    }

    try {

        const db = client.db("testdb");

        let collection = db.collection('cars');

        let query = { name: 'Volkswagen' }

        let res = await collection.findOne(query);

        console.log(res);

    } catch (err) {

        console.log(err);
    } finally {

        client.close();
    }
}

findCar();

该示例使用 async/await 读取一个文档。

async function findCar() {

该函数带有 async 关键字。

let res = await collection.findOne(query);

使用 await，我们等待 findOne 函数的结果。

MongoDB 查询运算符

可以使用 $gt、$lt 或 $ne 等 MongoDB 查询运算符来过滤数据。

read_gt.js 
const mongo = require('mongodb');

const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    let query = { price: { $gt: 30000 } };

    db.collection('cars').find(query).toArray().then((docs) => {

        console.log(docs);

    }).catch((err) => {

        console.log(err);
    }).finally(() => {

        client.close();
    });
});

该示例打印所有汽车价格大于 30,000 的文档。

let query = { price: { $gts: 30000 } };

使用 $gt 运算符来获取价格大于 30,000 的汽车。

$ node read_gt.js
[ { _id: 5d03e40536943362cffc84a7, name: 'Audi', price: 52642 },
  { _id: 5d03e40a36943362cffc84a8, name: 'Mercedes', price: 57127 },
  { _id: 5d03e41936943362cffc84ab, name: 'Bentley', price: 350000 },
  { _id: 5d03e42236943362cffc84ad, name: 'Hummer', price: 41400 } ]

这是示例的输出。只包含价格超过 30,000 的汽车。

$and 逻辑运算符可用于组合多个表达式。

read_gt_lt.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

   if (err) throw err;

   const db = client.db("testdb");

   let query = { $and: [{ price: { $gt: 20000 } }, { price: { $lt: 50000 } }] };

   db.collection('cars').find(query).toArray().then((docs) => {

      console.log(docs);
   }).catch((err) => {

      console.log(err);
   }).finally(() => {

      client.close();
   });
});

在示例中，我们检索价格在 20,000 到 50,000 之间的汽车。

let query = { $and: [{ price: { $gt: 20000 } }, { price: { $lt: 50000 } }] };

$and 运算符结合 $gt 和 $lt 来获取结果。

$ node read_gt_lt.js
[ { _id: 5d03e41336943362cffc84aa, name: 'Volvo', price: 29000 },
  { _id: 5d03e41e36943362cffc84ac, name: 'Citroen', price: 21000 },
  { _id: 5d03e42236943362cffc84ad, name: 'Hummer', price: 41400 },
  { _id: 5d03e42636943362cffc84ae,
    name: 'Volkswagen',
    price: 21600 } ]

MongoDB 投影

投影决定了从数据库中传递哪些字段。

projections.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

   if (err) throw err;

   const db = client.db("testdb");

   db.collection('cars').find({}).project({_id: 0}).toArray().then((docs) => {

      console.log(docs);
   }).catch((err) => {

      console.log(err);
   }).finally(() => {

      client.close();
   });
});

该示例从输出中排除了 _id 字段。

db.collection('cars').find({}).project({_id: 0}).toArray().then((docs) => {

project 方法为查询设置投影；它排除了 _id 字段。

$ node projections.js
[ { name: 'Audi', price: 52642 },
  { name: 'Mercedes', price: 57127 },
  { name: 'Skoda', price: 9000 },
  { name: 'Volvo', price: 29000 },
  { name: 'Bentley', price: 350000 },
  { name: 'Citroen', price: 21000 },
  { name: 'Hummer', price: 41400 },
  { name: 'Volkswagen', price: 21600 } ]

这是示例的输出。

MongoDB 限制数据输出

limit 方法指定要返回的文档数量，skip 方法指定要跳过的文档数量。

skip_limit.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

   if (err) throw err;

   const db = client.db("testdb");

   db.collection('cars').find({}).skip(2).limit(5).toArray().then((docs) => {

      console.log(docs);
   }).catch((err) => {

      console.log(err);
   }).finally(() => {

      client.close();
   });
});

该示例从 cars 集合中读取，跳过前两个文档，并将输出限制为五个文档。

db.collection('cars').find({}).skip(2).limit(5).toArray().then((docs) => {

skip 方法跳过前两个文档，limit 方法将输出限制为五个文档。

$ node skip_limit.js
[ { _id: 5d03e40f36943362cffc84a9, name: 'Skoda', price: 9000 },
  { _id: 5d03e41336943362cffc84aa, name: 'Volvo', price: 29000 },
  { _id: 5d03e41936943362cffc84ab, name: 'Bentley', price: 350000 },
  { _id: 5d03e41e36943362cffc84ac, name: 'Citroen', price: 21000 },
  { _id: 5d03e42236943362cffc84ad, name: 'Hummer', price: 41400 } ]

MongoDB 聚合

聚合计算集合中数据的聚合值。

sum_all_cars.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

   if (err) throw err;

   const db = client.db("testdb");

   let myagr = [{$group: {_id: 1, all: { $sum: "$price" } }}];

   db.collection('cars').aggregate(myagr).toArray().then((sum) => {

      console.log(sum);
   }).catch((err) => {

      console.log(err);
   }).finally(() => {

      client.close();
   });
});

该示例计算集合中所有汽车的价格。

let myagr = [{$group: {_id: 1, all: { $sum: "$price" } }}];

$sum 运算符计算并返回数值的总和。$group 运算符根据指定的标识符表达式对输入文档进行分组，并对每个组应用指定的累加器表达式。$sum 运算符用于计数。

db.collection('cars').aggregate(myagr).toArray().then((sum) => {

aggregate 函数对 cars 集合应用聚合操作。

$ node sum_all_cars.js
[ { _id: 1, all: 581769 } ]

所有价格的总和为 581,769。

我们可以使用 $match 运算符来选择要聚合的特定汽车。

sum_two_cars.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    let myagr = [
        { $match: { $or: [{ name: "Audi" }, { name: "Volvo" }] } },
        { $group: { _id: 1, sum2cars: { $sum: "$price" } } }
    ];

    db.collection('cars').aggregate(myagr).toArray().then((sum) => {

        console.log(sum);
    }).catch((err) => {

        console.log(err);
    }).finally(() => {

        client.close();
    });
});

该示例计算奥迪和沃尔沃汽车价格的总和。

let myagr = [
    { $match: { $or: [{ name: "Audi" }, { name: "Volvo" }] } },
    { $group: { _id: 1, sum2cars: { $sum: "$price" } } }
];

该表达式使用 $match、$or、$group 和 $sum 运算符来完成任务。

$ node sum_two_cars.js
[ { _id: 1, sum2cars: 81642 } ]

这两辆车的价格总和为 81,642。

MongoDB insertOne

insertOne 方法将单个文档插入到集合中。

insert_one.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;
const ObjectID = mongo.ObjectID;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    let doc = {_id: new ObjectID(), name: "Toyota", price: 37600 };

    db.collection('cars').insertOne(doc).then((doc) => {

        console.log('Car inserted')
        console.log(doc);
    }).catch((err) => {

        console.log(err);
    }).finally(() => {

        client.close();
    });
});

该示例将一辆汽车插入到 cars 集合中。

let doc = {_id: new ObjectID(), name: "Toyota", price: 37600 };

这是一个要插入的文档。使用 ObjectID 生成一个新 ID。

db.collection('cars').insertOne(doc).then((doc) => {

insertOne 函数将文档插入到集合中。

> db.cars.find({name:'Toyota'})
{ "_id" : ObjectId("5d03d4321f9c262a50e671ee"), "name" : "Toyota", "price" : 37600 }

我们使用 mongo 工具确认插入。

MongoDB insertMany

insertMany 函数将多个文档插入到集合中。

insert_many.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;
const ObjectID = mongo.ObjectID;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    let collection = db.collection('continents');

    let continents = [
        { _id: new ObjectID(), name: "Africa" }, { _id: new ObjectID(), name: "America" },
        { _id: new ObjectID(), name: "Europe" }, { _id: new ObjectID(), name: "Asia" },
        { _id: new ObjectID(), name: "Australia" }, { _id: new ObjectID(), name: "Antarctica" }
    ];

    collection.insertMany(continents).then(result => {

        console.log("documents inserted into the collection");
    }).catch((err) => {

        console.log(err);
    }).finally(() => {

        client.close();
    });
});

该示例创建一个 continents 集合并向其中插入六个文档。

let collection = db.collection('continents');

collection 方法检索一个集合；如果集合不存在，则会创建它。

let continents = [
    { _id: new ObjectID(), name: "Africa" }, { _id: new ObjectID(), name: "America" },
    { _id: new ObjectID(), name: "Europe" }, { _id: new ObjectID(), name: "Asia" },
    { _id: new ObjectID(), name: "Australia" }, { _id: new ObjectID(), name: "Antarctica" }
];

这是一个要插入到新集合中的六条记录的数组。ObjectID 创建一个新的 ObjectID，这是一个唯一值，用于标识文档而不是整数。

collection.insertMany(continents).then(result => {

    console.log("documents inserted into the collection");
}).catch((err) => {

    console.log(err);
}).finally(() => {

    client.close();
});

insertMany 方法将文档数组插入到 continents 集合中。

> db.continents.find()
{ "_id" : ObjectId("5cfcf97732fc4913748c9669"), "name" : "Africa" }
{ "_id" : ObjectId("5cfcf97732fc4913748c966a"), "name" : "America" }
{ "_id" : ObjectId("5cfcf97732fc4913748c966b"), "name" : "Europe" }
{ "_id" : ObjectId("5cfcf97732fc4913748c966c"), "name" : "Asia" }
{ "_id" : ObjectId("5cfcf97732fc4913748c966d"), "name" : "Australia" }
{ "_id" : ObjectId("5cfcf97732fc4913748c966e"), "name" : "Antarctica" }

continents 集合已成功创建。

MongoDB deleteOne

deleteOne 方法用于删除一个文档。

delete_one.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    let query = { name: "Volkswagen" };

    db.collection('cars').deleteOne(query).then((result) => {

        console.log('Car deleted');
        console.log(result);
    }).catch((err) => {

        console.log(err);
    }).finally(() => {

        client.close();
    });
});

该示例删除一个文档。

let query = { name: "Volkswagen" };

db.collection('cars').deleteOne(query).then((result) => {
...

deleteOne 删除大众汽车的文档。

MongoDB updateOne

updateOne 函数用于更新文档。

update_one.js 
const mongo = require('mongodb');
const MongoClient = mongo.MongoClient;

const url = 'mongodb://:27017';

MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true }, (err, client) => {

    if (err) throw err;

    const db = client.db("testdb");

    let filQuery = { name: "Audi" };
    let updateQuery = { $set: { "price": 52000 }};

    db.collection('cars').updateOne(filQuery, updateQuery).then(result => {

        console.log('Car updated');
        console.log(result);

    }).catch((err) => {

        console.log(err);
    }).finally(() => {

        client.close();
    });
});

该示例更新汽车的价格。

let filQuery = { name: "Audi" };
let updateQuery = { $set: { "price": 52000 }};

db.collection('cars').updateOne(filQuery, updateQuery).then(result => {

使用 updateOne 方法将奥迪的价格更改为 52,000。使用 $set 运算符来更改价格。

> db.cars.find({name:'Audi'})
{ "_id" : ObjectId("5cfcfc3438f62aaa09b52175"), "name" : "Audi", "price" : 52000 }

我们使用 mongo 工具确认更改。

来源

MongoDB Node Driver

在本文档中，我们使用 MongoDB 和 JavaScript 进行了一些操作。

作者

我叫 Jan Bodnar，我是一名热情的程序员，拥有丰富的编程经验。我从 2007 年开始撰写编程文章。迄今为止，我已撰写了 1,400 多篇文章和 8 本电子书。我在编程教学方面拥有十多年的经验。

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