68、MongoDB 集合操作：创建、删除、查询与插入

最新推荐文章于 2025-10-24 07:00:00 发布

白露未晞593

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分类专栏：数据库工具箱：MATLAB数据操作指南文章标签： MongoDB C++接口集合操作

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MongoDB 集合操作：创建、删除、查询与插入

在数据管理领域，MongoDB 作为一款强大的 NoSQL 数据库，为开发者提供了灵活且高效的数据存储和操作方式。本文将详细介绍如何使用 MongoDB C++ 接口进行集合的创建、删除、文档查询以及插入操作，帮助你更好地管理和利用 MongoDB 数据库。

1. 创建 MongoDB 集合

在 MongoDB 中创建集合是数据管理的基础操作之一。使用 createCollection 函数可以轻松实现这一目标。

1.1 语法

createCollection(conn,collection)

1.2 描述

createCollection(conn,collection) 函数通过 MongoDB C++ 接口连接在 MongoDB 中创建一个集合。

1.3 示例

以下是创建集合的具体步骤：
1. 建立 MongoDB 连接

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);

连接对象 conn 包含了 MongoDB 连接的信息，具体属性如下：
| 属性 | 值 |
| ---- | ---- |
| Database | “mongotest” |
| UserName | “” |
| Server | “dbtb01” |
| Port | 27017 |
| CollectionNames | [13×1 string] |

验证连接

isopen(conn)

如果返回值为 logical 1 ，则表示数据库连接成功。

创建集合

collection = "taxidata";
createCollection(conn,collection);

查看集合

conn.CollectionNames

此时数据库中会包含新创建的 taxidata 集合。

关闭连接

close(conn);

1.4 输入参数

conn ：MongoDB C++ 接口连接，指定为一个连接对象。
collection ：集合名称，指定为字符串标量，例如 "taxidata" 。

graph LR
    A[建立连接] --> B[验证连接]
    B --> C{连接是否成功}
    C -- 是 --> D[创建集合]
    C -- 否 --> E[结束操作]
    D --> F[查看集合]
    F --> G[关闭连接]

2. 删除 MongoDB 集合

当集合不再需要时，可以使用 dropCollection 函数将其从 MongoDB 中删除。

2.1 语法

dropCollection(conn,collection)

2.2 描述

dropCollection(conn,collection) 函数通过 MongoDB C++ 接口连接从 MongoDB 中删除一个现有集合。

2.3 示例

以下是删除集合的具体步骤：
1. 建立 MongoDB 连接

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);

验证连接

isopen(conn)

查看删除前的集合

conn.CollectionNames

删除集合

collection = "taxidata";
dropCollection(conn,collection);

查看删除后的集合

conn.CollectionNames

此时数据库中不再包含 taxidata 集合。

关闭连接

close(conn);

2.4 输入参数

conn ：MongoDB C++ 接口连接，指定为一个连接对象。
collection ：集合名称，指定为字符串标量，例如 "taxidata" 。

3. 查询 MongoDB 集合中的文档

在 MongoDB 中查询文档是获取数据的重要操作。 find 函数提供了多种查询方式。

3.1 语法

documents = find(conn,collection)
documents = find(conn,collection,Name=Value)

3.2 描述

documents = find(conn,collection) ：返回集合中的所有文档。
documents = find(conn,collection,Name=Value) ：使用一个或多个名称 - 值参数指定额外的选项，例如 Limit=10 可以将返回的文档数量限制为 10。

3.3 示例

以下是几种常见的查询示例：

3.3.1 查询集合中的所有文档

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);
isopen(conn);
collection = "employees";
documents = find(conn,collection);
documents{1}
close(conn);

每个文档是一个结构体，包含员工的各种信息，如唯一标识符、员工 ID、姓名、邮箱等。

3.3.2 根据查询条件查询文档

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);
isopen(conn);
collection = "employees";
mongoquery = "{""department_id"":80}";
documents = find(conn,collection,Query=mongoquery);
close(conn);

3.3.3 对查询结果进行排序

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);
isopen(conn);
collection = "employees";
mongoquery = "{""department_id"":80}";
sortquery = "{""salary"":1.0}";
documents = find(conn,collection,Query=mongoquery,Sort=sortquery);
documents{1:2}
close(conn);

3.3.4 查询特定字段

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);
isopen(conn);
collection = "employees";
fields = "{""department_id"":1.0,""salary"":1.0}";
documents = find(conn,collection,Projection=fields);
documents{1}
close(conn);

3.3.5 使用偏移量查询特定数量的文档

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);
isopen(conn);
collection = "employees";
documents = find(conn,collection,Skip=5,Limit=10);
close(conn);

3.4 输入参数

conn ：MongoDB C++ 接口连接，指定为一个连接对象。
collection ：集合名称，指定为字符串标量，例如 "taxidata" 。

3.5 名称 - 值对参数

Query ：MongoDB 查询，指定为字符串标量或字符向量，使用 JSON 风格的字符串进行查询。
Projection ：要检索的字段，指定为字符串标量或字符向量，使用 JSON 风格的字符串描述字段。
Sort ：文档排序字段，指定为字符串标量或字符向量，使用 JSON 风格的字符串描述排序字段。
Skip ：偏移量，指定为数值标量，例如 Skip=5 表示跳过前 5 个返回的文档。
Limit ：要返回的文档数量，指定为数值标量，例如 Limit=10 表示返回 10 个文档。

3.6 输出参数

documents ：MongoDB 集合或集合查询中的文档，返回为结构体、结构体数组或结构体的单元格数组。

4. 向 MongoDB 集合中插入文档

使用 insert 函数可以将一个或多个文档插入到 MongoDB 集合中。

4.1 语法

n = insert(conn,collection,documents)

4.2 描述

n = insert(conn,collection,documents) 函数通过 MongoDB C++ 接口连接将指定的一个或多个文档插入到集合中，并返回插入的文档数量。

4.3 示例

以下是几种不同格式文档插入的示例：

4.3.1 插入单个文档（结构体形式）

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);
isopen(conn);
document.employee_id = 28;
document.department_id = 80;
document.salary = 200000;
collection = "employees";
n = insert(conn,collection,document);
close(conn);

4.3.2 插入多个文档（结构体数组形式）

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);
isopen(conn);
employee1.employee_id = 26;
employee1.department_id = 80;
employee1.salary = 100000;
employee2.employee_id = 27;
employee2.department_id = 90;
employee2.salary = 150000;
documents = [employee1 employee2];
collection = "employees";
n = insert(conn,collection,documents);
close(conn);

4.3.3 插入多个文档（表格形式）

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);
isopen(conn);
department_ids = [80;90];
employee_ids = [24;25];
salaries = [100000;150000];
documents = table(department_ids,employee_ids,salaries);
collection = "employees";
n = insert(conn,collection,documents);
close(conn);

4.3.4 插入多个文档（结构体单元格数组形式）

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongoc(server,port,dbname);
isopen(conn);
employee1.department_id = 90;
employee1.employee_id = 22;
employee1.salary = 100000;
employee2.department_id = 80;
employee2.employee_id = 23;
employee2.salary = 150000;
documents = {employee1;employee2};
collection = "employees";
n = insert(conn,collection,documents);
close(conn);

4.4 输入参数

conn ：MongoDB C++ 接口连接，指定为一个连接对象。
collection ：集合名称，指定为字符串标量，例如 "taxidata" 。
documents ：要插入的文档，可以指定为以下类型之一：
字符串标量
字符向量
结构体
结构体数组
结构体的单元格数组
表格
句柄或值类

4.5 输出参数

n ：插入到数据库集合中的文档数量，返回为 int64 标量。

通过以上介绍，你可以掌握使用 MongoDB C++ 接口进行集合的创建、删除、文档查询和插入的基本操作。这些操作是 MongoDB 数据管理的核心，能够帮助你更好地处理和存储数据。在实际应用中，根据具体需求灵活运用这些函数，将为你的数据管理工作带来便利。

MongoDB 集合操作：创建、删除、查询与插入

5. 操作总结与对比

为了更清晰地理解各个操作的特点和用途，下面对创建集合、删除集合、查询文档和插入文档这几个操作进行总结和对比。

操作	函数	功能描述	输入参数	输出参数
创建集合	`createCollection(conn,collection)`	通过 MongoDB C++ 接口连接在 MongoDB 中创建一个集合	`conn` ：连接对象； `collection` ：集合名称（字符串标量）	无
删除集合	`dropCollection(conn,collection)`	通过 MongoDB C++ 接口连接从 MongoDB 中删除一个现有集合	`conn` ：连接对象； `collection` ：集合名称（字符串标量）	无
查询文档	`find(conn,collection)` `find(conn,collection,Name=Value)`	返回集合中的所有文档或根据指定条件查询文档	`conn` ：连接对象； `collection` ：集合名称（字符串标量）； `Name=Value` ：可选的名称 - 值对参数	`documents` ：文档（结构体、结构体数组或结构体的单元格数组）
插入文档	`insert(conn,collection,documents)`	通过 MongoDB C++ 接口连接将指定的一个或多个文档插入到集合中	`conn` ：连接对象； `collection` ：集合名称（字符串标量）； `documents` ：要插入的文档（多种类型）	`n` ：插入的文档数量（ `int64` 标量）

从这个表格中可以看出，不同操作的输入和输出参数有所不同，在使用时需要根据具体需求进行选择。例如，如果需要添加新的数据到集合中，就使用 insert 函数；如果要清理不再需要的集合，就使用 dropCollection 函数。

6. 实际应用场景分析

在实际的项目开发中，这些 MongoDB 集合操作有着广泛的应用场景。

6.1 数据初始化

在项目启动阶段，可能需要创建一些必要的集合来存储数据。例如，一个电商系统在初始化时，需要创建 products （商品）、 orders （订单）、 customers （客户）等集合。可以使用 createCollection 函数来完成这些集合的创建。

server = "your_server";
port = 27017;
dbname = "ecommerce";
conn = mongoc(server,port,dbname);

collections = ["products", "orders", "customers"];
for collection = collections
    createCollection(conn, collection);
end

close(conn);

6.2 数据清理

当系统中的某些数据不再需要时，为了节省存储空间和提高查询效率，需要删除相应的集合。比如，一个新闻网站在某个专题活动结束后，需要删除该专题相关的新闻集合。可以使用 dropCollection 函数来实现。

server = "your_server";
port = 27017;
dbname = "news_site";
conn = mongoc(server,port,dbname);

collection = "special_topic_news";
dropCollection(conn, collection);

close(conn);

6.3 数据查询与分析

在数据分析和报表生成过程中，需要从 MongoDB 集合中查询特定的数据。例如，一个人力资源系统需要统计某个部门员工的平均工资。可以使用 find 函数结合查询条件和投影来实现。

server = "your_server";
port = 27017;
dbname = "hr_system";
conn = mongoc(server,port,dbname);

collection = "employees";
mongoquery = "{""department_id"":10}";
fields = "{""salary"":1.0}";
documents = find(conn, collection, Query=mongoquery, Projection=fields);

total_salary = 0;
num_employees = length(documents);
for i = 1:num_employees
    total_salary = total_salary + documents{i}.salary;
end
average_salary = total_salary / num_employees;

close(conn);

6.4 数据插入

在用户注册、数据采集等场景下，需要将新的数据插入到 MongoDB 集合中。例如，一个社交平台在用户注册时，需要将用户信息插入到 users 集合中。可以使用 insert 函数来完成。

server = "your_server";
port = 27017;
dbname = "social_platform";
conn = mongoc(server,port,dbname);

user.document.username = "new_user";
user.document.email = "new_user@example.com";
user.document.join_date = datestr(now);

collection = "users";
n = insert(conn, collection, user.document);

close(conn);

7. 注意事项和常见问题

在使用 MongoDB C++ 接口进行集合操作时，需要注意以下几点：

7.1 连接管理

每次操作完成后，一定要使用 close(conn) 函数关闭 MongoDB 连接，避免资源浪费和潜在的安全风险。如果长时间保持连接而不使用，可能会占用数据库服务器的资源，影响系统性能。

7.2 数据类型兼容性

在插入文档时，要确保插入的数据类型与 MongoDB 支持的数据类型兼容。例如，不能将 Java 对象直接插入到 MongoDB 中，需要将其转换为合适的数据类型。对于自定义的句柄或值类，其属性必须包含可以转换为 MATLAB 数据类型的数据。

7.3 查询语句格式

在使用 find 函数进行查询时，查询语句（ Query 、 Projection 、 Sort 等）必须使用正确的 JSON 风格字符串。如果格式不正确，可能会导致查询失败或返回错误的结果。例如，在编写查询语句时，要注意引号的使用和键值对的格式。

7.4 错误处理

在实际应用中，可能会遇到各种错误，如连接失败、插入失败等。建议在代码中添加适当的错误处理机制，例如使用 try-catch 语句来捕获和处理异常，提高代码的健壮性。

server = "your_server";
port = 27017;
dbname = "your_database";
try
    conn = mongoc(server,port,dbname);
    isopen(conn);
    % 进行具体操作
    close(conn);
catch ME
    fprintf('An error occurred: %s\n', ME.message);
end

8. 总结

通过本文的介绍，我们详细了解了如何使用 MongoDB C++ 接口进行集合的创建、删除、文档查询和插入操作。这些操作是 MongoDB 数据管理的基础，掌握它们可以帮助我们更好地处理和存储数据。在实际应用中，要根据具体需求选择合适的操作，并注意连接管理、数据类型兼容性、查询语句格式和错误处理等问题。同时，通过分析实际应用场景，我们可以看到这些操作在不同领域都有着广泛的应用。希望本文能为你在使用 MongoDB 进行数据管理时提供帮助，让你更加高效地处理和利用数据。

graph LR
    A[数据初始化] --> B[创建集合]
    C[数据清理] --> D[删除集合]
    E[数据查询与分析] --> F[查询文档]
    G[数据插入] --> H[插入文档]
    B --> I[连接管理]
    D --> I
    F --> I
    H --> I
    I --> J[注意事项和错误处理]

通过以上的操作和注意事项，你可以更加熟练地运用 MongoDB 进行数据管理，为你的项目开发和数据处理工作提供有力支持。在未来的实践中，不断探索和优化这些操作，将能更好地满足各种复杂的数据管理需求。