Python高级技术之：`Python`的`MongoDB`驱动：`PyMongo`的连接池和`aggregation`管道。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位观众老爷们，晚上好！今儿咱们来聊聊Python操作MongoDB的利器——PyMongo。这次的重点是PyMongo的连接池和aggregation管道，保证让大家听得懂，学得会，用得上！

一、PyMongo连接池：让连接不再“一锤子买卖”

话说，咱们写程序，尤其是涉及到数据库操作的时候，最忌讳的就是频繁地建立和关闭连接。这就像古代打仗，每次都得现磨刀枪，效率能高吗？PyMongo的连接池就是解决这个问题的。它维护着一个连接的“池子”，需要连接的时候就从池子里拿一个，用完了再放回去，避免了频繁地创建和销毁连接，大大提高了效率。

啥是连接池？

简单来说，连接池就是预先创建好的一堆数据库连接，放在那里备用。当你的程序需要连接数据库的时候，直接从池子里取一个连接用，用完了再放回去。这样就避免了每次都重新建立连接的开销。

PyMongo的连接池是如何工作的？

PyMongo默认就使用了连接池，而且是自动管理的。你只需要创建MongoDB客户端的时候指定一些参数，就可以控制连接池的行为。

from pymongo import MongoClient

# 创建MongoClient实例，连接池会自动创建和管理
client = MongoClient('mongodb://localhost:27017/', maxPoolSize=20, connectTimeoutMS=30000)

# 获取数据库和集合
db = client['mydatabase']
collection = db['mycollection']

# 进行数据库操作
collection.insert_one({'name': 'Alice', 'age': 30})

# 连接用完后，会自动放回连接池，无需手动关闭
# 注意：client对象在程序结束时才需要关闭，或者用with语句块自动关闭

上面的代码中，maxPoolSize=20指定了连接池的最大连接数为20，connectTimeoutMS=30000指定了连接超时时间为30秒。

连接池的参数详解

参数名	描述	默认值
`maxPoolSize`	连接池中允许的最大连接数。如果达到最大连接数，新的连接请求将会阻塞，直到有连接被释放。	100
`minPoolSize`	连接池中保持的最小连接数。即使没有客户端在使用连接，连接池也会保持至少`minPoolSize`个连接处于可用状态。	0
`connectTimeoutMS`	连接超时时间，单位是毫秒。如果在指定的时间内无法建立连接，将会抛出异常。	30000 (30秒)
`socketTimeoutMS`	Socket超时时间，单位是毫秒。如果在指定的时间内没有从Socket读取到数据，将会抛出异常。	None (无限)
`waitQueueTimeoutMS`	如果连接池已满，新的连接请求将会排队等待。`waitQueueTimeoutMS`指定了等待超时时间，单位是毫秒。如果在指定的时间内没有获取到连接，将会抛出异常。	1000 * 60 (1分钟)
`waitQueueMultiple`	`waitQueueTimeoutMS` = `waitQueueMultiple` * `connectTimeoutMS`. 在`PyMongo 4.0`中已弃用，不推荐使用	1

注意: waitQueueMultiple参数在PyMongo 4.0已经被废弃，不再推荐使用。

使用with语句管理连接

为了更优雅地管理连接，可以使用with语句。with语句块会在代码块执行完毕后自动关闭连接，即使发生异常也能保证连接被正确释放。

from pymongo import MongoClient

with MongoClient('mongodb://localhost:27017/', maxPoolSize=20) as client:
    db = client['mydatabase']
    collection = db['mycollection']
    collection.insert_one({'name': 'Bob', 'age': 40})
# 在with语句块结束后，连接会自动关闭

二、Aggregation管道：数据的“变形金刚”

Aggregation管道是MongoDB中强大的数据处理工具，它可以对数据进行各种各样的转换、过滤、分组、排序等操作。你可以把它想象成一个流水线，数据经过流水线上的各个“工位”，最终得到你想要的结果。

啥是Aggregation管道？

Aggregation管道是一个由多个阶段（stage）组成的序列，每个阶段对输入的数据进行处理，并将处理结果传递给下一个阶段。通过组合不同的阶段，可以实现复杂的数据处理逻辑。
Aggregation管道的基本结构

Aggregation管道的基本结构如下：
```
[
    { <stage1> },
    { <stage2> },
    { <stageN> }
]
```
每个stage是一个JSON文档，描述了要执行的操作。
常用的Aggregation管道阶段

| 阶段名称 | 描述 | 示例 |
| ————- | ——————————————————————————————————————————————- | —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————-0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

发表回复 取消回复

发表回复取消回复