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Reto de 30 días de Python: Día 27 - Python y MongoDB

Día 27
Python y MongoDB
- MongoDB
- 💻 Ejercicio: Día 27

📘 Día 27

Python y MongoDB

Python es una tecnología backend que puede conectarse a distintas bases de datos. Puede conectarse a bases de datos SQL y NoSQL. En esta sección conectaremos Python con la base de datos MongoDB, que es una base de datos NoSQL.

MongoDB

MongoDB es una base de datos NoSQL. MongoDB almacena datos en documentos tipo JSON, lo que hace a MongoDB muy flexible y escalable. Veamos la terminología que difiere entre bases de datos SQL y NoSQL. La siguiente tabla mostrará la diferencia entre SQL y NoSQL.

Comparación entre SQL y NoSQL

En esta sección nos centraremos en la base de datos NoSQL MongoDB. Regístrate en MongoDB haciendo clic en registrarse y luego en la página siguiente confirma el registro.

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Obtener la cadena de conexión (URI de MongoDB)

Copia la cadena de conexión; obtendrás algo similar a esto:

mongodb+srv://asabeneh:<password>@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority

No te preocupes por esta URL; es la forma de conectar tu aplicación con MongoDB. Reemplaza el marcador de contraseña con la contraseña que creaste al añadir el usuario.

Ejemplo:

mongodb+srv://asabeneh:123123123@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority

En este ejemplo reemplacé todo y la contraseña es 123123123; el nombre de la base de datos es thirty_days_python. Esto solo es un ejemplo; tu contraseña debe ser más segura.

Python necesita drivers para acceder a MongoDB. Usaremos pymongo y dnspython para conectar nuestra aplicación con la base de MongoDB. Instala pymongo y dnspython en tu directorio de proyecto:

pip install pymongo dnspython

Para usar el URI mongodb+srv:// debes instalar el módulo "dnspython". dnspython es un paquete de utilidades DNS para Python que soporta prácticamente todos los tipos de registros.

Conectar una aplicación Flask a un clúster de MongoDB

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
print(client.list_database_names())

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

Al ejecutar el código anterior obtendremos las bases de datos por defecto de MongoDB.

['admin', 'local']

Crear base de datos y colecciones

Creemos una base de datos; si la base de datos y la colección no existen en MongoDB, se crearán. Crearemos una base de datos llamada thirty_days_of_python y una colección students.

Formas de crear la base de datos:

db = client.name_of_database # podemos crear la base de datos así, o usar la segunda forma
db = client['name_of_database']

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
# crear la base de datos
db = client.thirty_days_of_python
# crear la colección students e insertar un documento
db.students.insert_one({'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 250})
print(client.list_database_names())

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

Después de crear la base de datos, también creamos la colección students y usamos insert_one() para insertar un documento. Ahora la base de datos thirty_days_of_python y la colección students han sido creadas y el documento insertado. Revisa tu clúster MongoDB y verás la base de datos y la colección, con un documento dentro.

['thirty_days_of_python', 'admin', 'local']

Si ves lo anterior en tu clúster, significa que has creado con éxito una base de datos y una colección.

Si ves la imagen anterior, el documento fue creado con un ID largo como clave primaria. Cada vez que incrustamos un documento, MongoDB le asigna un ID único.

Insertar múltiples documentos en una colección

insert_one() inserta un elemento a la vez; si queremos insertar múltiples documentos de una vez podemos usar insert_many() o un bucle for. Podemos usar un bucle for para insertar varios documentos a la vez.

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)

students = [
        {'name':'David','country':'UK','city':'London','age':34},
        {'name':'John','country':'Sweden','city':'Stockholm','age':28},
        {'name':'Sami','country':'Finland','city':'Helsinki','age':25},
    ]
for student in students:
    db.students.insert_one(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

Consultas en MongoDB

Los métodos find() y findOne() son formas comunes de buscar datos en una colección MongoDB. Son similares al SELECT en MySQL. Usemos find_one() para obtener un documento de la colección.

*find_one({"_id": ObjectId("id")}): si no se proporciona id, devuelve la primera aparición.

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos
student = db.students.find_one()
print(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

{'_id': ObjectId('5df68a21f106fe2d315bbc8b'), 'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 250}

La consulta anterior devuelve la primera entrada, pero podemos usar un id específico para ubicar un documento concreto. Por ejemplo, usemos el id de David para obtener el objeto David. '_id':ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8c')

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
from bson.objectid import ObjectId # objeto id
MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos
student = db.students.find_one({'_id':ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8c')})
print(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8c'), 'name': 'David', 'country': 'UK', 'city': 'London', 'age': 34}

Hemos visto cómo usar find_one(). Veamos ahora find().

find(): si no pasamos un objeto consulta devuelve todas las apariciones en la colección. El resultado es un objeto pymongo.cursor.

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos
students = db.students.find()
for student in students:
    print(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

{'_id': ObjectId('5df68a21f106fe2d315bbc8b'), 'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 250}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8c'), 'name': 'David', 'country': 'UK', 'city': 'London', 'age': 34}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8d'), 'name': 'John', 'country': 'Sweden', 'city': 'Stockholm', 'age': 28}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8e'), 'name': 'Sami', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 25}

Podemos especificar los campos a devolver pasando un segundo objeto a find({}, {}). 0 significa excluir, 1 incluir; no se puede mezclar 0 y 1 excepto para _id.

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos
students = db.students.find({}, {"_id":0,  "name": 1, "country":1}) # 0 excluir, 1 incluir
for student in students:
    print(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

{'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland'}
{'name': 'David', 'country': 'UK'}
{'name': 'John', 'country': 'Sweden'}
{'name': 'Sami', 'country': 'Finland'}

Buscar usando una consulta

En MongoDB, find acepta un objeto de consulta. Podemos pasar ese objeto para filtrar los documentos que queremos.

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos

query = {
    "country":"Finland"
}
students = db.students.find(query)

for student in students:
    print(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

{'_id': ObjectId('5df68a21f106fe2d315bbc8b'), 'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 250}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8e'), 'name': 'Sami', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 25}

Buscar con modificadores

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
import pymongo

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos

query = {
    "city":"Helsinki"
}
students = db.students.find(query)
for student in students:
    print(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

{'_id': ObjectId('5df68a21f106fe2d315bbc8b'), 'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 250}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8e'), 'name': 'Sami', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 25}

Buscar con modificadores (combinados)

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
import pymongo

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos
query = {
    "country":"Finland",
    "city":"Helsinki"
}
students = db.students.find(query)
for student in students:
    print(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

{'_id': ObjectId('5df68a21f106fe2d315bbc8b'), 'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 250}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8e'), 'name': 'Sami', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 25}

Ejemplos con operadores:

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
import pymongo

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos
query = {"age":{"$gt":30}}
students = db.students.find(query)
for student in students:
    print(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

{'_id': ObjectId('5df68a21f106fe2d315bbc8b'), 'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 250}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8c'), 'name': 'David', 'country': 'UK', 'city': 'London', 'age': 34}

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
import pymongo

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos
query = {"age":{"$lt":30}}
students = db.students.find(query)
for student in students:
    print(student)

{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8d'), 'name': 'John', 'country': 'Sweden', 'city': 'Stockholm', 'age': 28}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8e'), 'name': 'Sami', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 25}

Limitar la cantidad de documentos

Podemos usar el método limit() para restringir el número de documentos devueltos.

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
import pymongo

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos
db.students.find().limit(3)

Buscar con ordenamiento

Por defecto el orden es ascendente. Podemos cambiar a descendente pasando -1.

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
import pymongo

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos
students = db.students.find().sort('name')
for student in students:
    print(student)

students = db.students.find().sort('name',-1)
for student in students:
    print(student)

students = db.students.find().sort('age')
for student in students:
    print(student)

students = db.students.find().sort('age',-1)
for student in students:
    print(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

Ascendente

{'_id': ObjectId('5df68a21f106fe2d315bbc8b'), 'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 250}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8c'), 'name': 'David', 'country': 'UK', 'city': 'London', 'age': 34}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8d'), 'name': 'John', 'country': 'Sweden', 'city': 'Stockholm', 'age': 28}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8e'), 'name': 'Sami', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 25}

Descendente

{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8e'), 'name': 'Sami', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 25}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8d'), 'name': 'John', 'country': 'Sweden', 'city': 'Stockholm', 'age': 28}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8c'), 'name': 'David', 'country': 'UK', 'city': 'London', 'age': 34}
{'_id': ObjectId('5df68a21f106fe2d315bbc8b'), 'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 250}

Actualizar usando una consulta

Usaremos update_one() para actualizar un documento. Acepta dos objetos: la consulta y el nuevo valor. La primera persona, Asabeneh, tenía una edad poco razonable. Actualicemos la edad de Asabeneh.

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
import pymongo

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos

query = {'age':250}
new_value = {'$set':{'age':38}}

db.students.update_one(query, new_value)
# verifiquemos el resultado para ver si la edad fue modificada
for student in db.students.find():
    print(student)

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

{'_id': ObjectId('5df68a21f106fe2d315bbc8b'), 'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 38}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8c'), 'name': 'David', 'country': 'UK', 'city': 'London', 'age': 34}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8d'), 'name': 'John', 'country': 'Sweden', 'city': 'Stockholm', 'age': 28}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8e'), 'name': 'Sami', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 25}

Si queremos actualizar varios documentos a la vez usamos update_many().

Eliminar documentos

El método delete_one() elimina un documento. Acepta un objeto consulta y elimina la primera aparición. Eliminemos a John de la colección.

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
import pymongo

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos

query = {'name':'John'}
db.students.delete_one(query)

for student in db.students.find():
    print(student)
# verifiquemos el resultado

app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
    # en despliegue usamos variables de entorno
    # para que funcione tanto en producción como en desarrollo
    port = int(os.environ.get("PORT", 5000))
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=port)

{'_id': ObjectId('5df68a21f106fe2d315bbc8b'), 'name': 'Asabeneh', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 38}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8c'), 'name': 'David', 'country': 'UK', 'city': 'London', 'age': 34}
{'_id': ObjectId('5df68a23f106fe2d315bbc8e'), 'name': 'Sami', 'country': 'Finland', 'city': 'Helsinki', 'age': 25}

Como puedes ver, John ha sido eliminado de la colección.

Si queremos eliminar varios documentos usamos delete_many() con un objeto consulta. Si pasamos un objeto vacío delete_many({}) eliminará todos los documentos en la colección.

Eliminar una colección

Usando el método drop() podemos eliminar una colección de la base de datos.

# importar flask
from flask import Flask, render_template
import os # importar el módulo os
import pymongo

MONGODB_URI = 'mongodb+srv://asabeneh:your_password_goes_here@30daysofpython-twxkr.mongodb.net/test?retryWrites=true&w=majority'
client = pymongo.MongoClient(MONGODB_URI)
db = client['thirty_days_of_python'] # acceder a la base de datos
db.students.drop()

Ahora hemos eliminado la colección students de la base de datos.

💻 Ejercicio: Día 27

🎉 ¡Felicidades! 🎉

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