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MongoDB PHP（长文讲解）
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前言
在互联网应用开发中，数据库的选择直接影响着系统的性能和扩展性。近年来，NoSQL 数据库因其灵活的文档模型和高性能特性，逐渐成为开发者的首选方案之一。MongoDB 作为 NoSQL 领域的明星产品，以其动态模式、高可用性和易扩展性，与 PHP 这一广泛使用的后端语言结合，为开发者提供了强大的数据管理能力。
本文将从零开始讲解如何使用 PHP 操作 MongoDB，内容覆盖环境搭建、基础操作、高级查询及优化技巧，适合编程初学者和中级开发者快速掌握这一技术组合的核心能力。
环境搭建与驱动安装
MongoDB 的安装
MongoDB 支持 Windows、Linux 和 macOS 等主流操作系统。以 Ubuntu 系统为例，安装步骤如下：
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https
echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu focal/mongodb-org/6.0 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-6.0.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y mongodb-org
sudo systemctl start mongod
PHP 驱动配置
PHP 通过 mongodb 扩展与 MongoDB 通信。使用 Composer 管理依赖是最简单的方式：
composer require mongodb/mongodb
若需手动安装，需在 php.ini 文件中添加扩展路径：
extension=mongodb.so # Linux/macOS
extension=mongodb.dll # Windows
基础操作：连接与文档管理
连接 MongoDB
通过 PHP 的 MongoDB\Driver\Manager 类建立连接，参数为 MongoDB 的 URI 地址：
// 连接本地默认端口的 MongoDB
$manager = new MongoDB\Driver\Manager('mongodb://localhost:27017');
// 连接远程服务器（需替换为实际 IP 和密码）
$remoteManager = new MongoDB\Driver\Manager('mongodb://username:password@192.168.1.100:27017');
创建集合与插入文档
MongoDB 中的“集合”类似关系型数据库的“表”，而“文档”则是 JSON 格式的记录。以下示例演示如何插入一条用户信息：
// 定义插入的文档
$user = [
'name' => '张三',
'age' => 25,
'email' => 'zhangsan@example.com',
'hobbies' => ['reading', 'coding']
];
// 构造插入命令
$bulk = new MongoDB\Driver\BulkWrite;
$insertResult = $bulk->insert($user);
// 执行操作
$manager->executeBulkWrite('mydb.users', $bulk);
echo "插入成功，文档 ID：" . $insertResult->getInsertedId();
查询操作：从基础到高级
简单查询
使用 MongoDB\Driver\Query 类执行查询，返回的结果是一个游标对象：
// 查询所有文档
$query = new MongoDB\Driver\Query([]);
$cursor = $manager->executeQuery('mydb.users', $query);
foreach ($cursor as $document) {
var_dump($document);
}
条件查询与投影
通过 $filter 参数设置查询条件，$projection 控制返回的字段：
// 查询年龄大于 20 且邮箱包含 'example' 的用户，仅返回 name 和 email
$filter = [
'age' => ['$gt' => 20],
'email' => ['$regex' => 'example']
];
$projection = [
'name' => 1,
'email' => 1,
'_id' => 0 // 排除默认的 _id 字段
];
$query = new MongoDB\Driver\Query($filter, ['projection' => $projection]);
$cursor = $manager->executeQuery('mydb.users', $query);
分页与排序
通过 limit、skip 和 sort 方法实现分页和排序：
// 按年龄降序排列，每页显示 10 条，取第 2 页数据
$options = [
'limit' => 10,
'skip' => 10,
'sort' => ['age' => -1] // -1 表示降序
];
$query = new MongoDB\Driver\Query([], $options);
$cursor = $manager->executeQuery('mydb.users', $query);
更新与删除操作
更新文档
通过 MongoDB\Driver\BulkWrite 的 update 方法实现更新，支持部分字段修改：
// 将 name 为 '张三' 的用户年龄增加 1
$bulk = new MongoDB\Driver\BulkWrite;
$bulk->update(
['name' => '张三'],
['$inc' => ['age' => 1]] // $inc 操作符用于增量更新
);
$result = $manager->executeBulkWrite('mydb.users', $bulk);
echo "匹配到 " . $result->getMatchedCount() . " 条，更新 " . $result->getModifiedCount() . " 条";
删除文档
删除操作同样通过 BulkWrite 实现：
$bulk = new MongoDB\Driver\BulkWrite;
$bulk->delete(['age' => ['$lt' => 20]]); // 删除年龄小于 20 的文档
$result = $manager->executeBulkWrite('mydb.users', $bulk);
echo "删除了 " . $result->getDeletedCount() . " 条";
高级特性：聚合与索引
聚合管道（Aggregation Pipeline）
聚合操作通过 MongoDB\Driver\Command 执行，适用于复杂的数据分析：
// 计算不同年龄段的用户数量
$command = new MongoDB\Driver\Command([
'aggregate' => 'users',
'pipeline' => [
[
'$group' => [
'_id' => ['$floor' => ['$divide' => ['$age', 10]]], // 按 10 岁分组
'count' => ['$sum' => 1]
]
]
]
]);
$result = $manager->executeCommand('mydb', $command);
foreach ($result->toArray() as $doc) {
var_dump($doc);
}
索引管理
索引能显著提升查询效率。以下示例创建一个唯一索引：
// 创建邮箱字段的唯一索引
$command = new MongoDB\Driver\Command([
'createIndexes' => 'users',
'indexes' => [
[
'key' => ['email' => 1], // 1 表示升序索引
'name' => 'email_index',
'unique' => true
]
]
]);
$manager->executeCommand('mydb', $command);
性能优化与最佳实践
连接池与复用
避免每次请求都新建连接，推荐使用连接池：
// 在应用启动时全局初始化连接
$globalManager = new MongoDB\Driver\Manager('mongodb://localhost:27017');
// 在需要时直接使用全局变量
$globalManager->executeQuery(...);
批量操作
批量插入或更新能减少网络开销：
$bulk = new MongoDB\Driver\BulkWrite;
$users = [/* ... */];
foreach ($users as $user) {
$bulk->insert($user);
}
$manager->executeBulkWrite('mydb.users', $bulk);
硬件与配置调优
- 内存分配：增大 MongoDB 的
wiredTigerCacheSizeGB参数以提高读写速度。 - 分片策略：当数据量超过单机处理能力时，可通过分片（Sharding）横向扩展集群。
- 日志监控：定期检查 MongoDB 的慢查询日志，定位性能瓶颈。
结论
通过本文的实践，读者已掌握了 MongoDB PHP 的核心操作，包括连接、CRUD、聚合及优化技巧。MongoDB 的动态模式和高性能特性，使其在需要快速迭代和处理非结构化数据的场景中具有显著优势。
未来，随着 PHP 8.x 版本的持续更新，MongoDB 驱动将提供更高效和直观的 API。开发者可结合 PHP 的简洁语法，快速构建高并发、可扩展的应用系统。
掌握 MongoDB PHP 的关键在于理解其文档模型与关系型数据库的差异，以及如何通过灵活的查询和聚合操作实现业务逻辑。希望本文能成为你探索 NoSQL 技术的坚实起点！