mongodb 高階查詢詳解
阿新 • • 發佈：2018-11-07
MongoDB：管道操作
使用聚合框架可以對集合中的文件進行變換和組合。基本上，可以用多個構件建立一個管道（pipeline），用於對一連串的文件進行處理。這些構件包括篩選（filter）、投射（projecting）、分組（grouping）、排序（sorting）、限制（limiting）和跳過（skipping）。
例如，有一個儲存書籍資訊的集合，你想知道投票數量最多的書籍。可以按照如下步驟建立管道：
- 將每個書籍資訊中的書名和投票投射出來
{"$project":{"title":1,"vote_num":1}} - 統計每個書名所有的投票數（書名可能重複）
{"$group":{"_id":"$title","vote_num":{"$sum":"$vote_num"}}} - 按照投票數降序排列
{"$sort":{"vote_num":-1}} - 將返回結果限制為前5個
{"$limit":5}
db.book_info.aggregate({"$project":{"title":1,"vote_num":1}},{"$group":{"_id":"$title","vote_num":{"$sum":"$vote_num"}}},{"$sort":{"vote_num":-1}},{"$limit":5})結果
{ "_id" : "小王子", "vote_num" : 265438 } { "_id" : "活著", "vote_num" : 263733 } { "_id" : "追風箏的人", "vote_num" : 253532 } { "_id" : "白夜行", "vote_num" : 232564 } { "_id" : "夢裡花落知多少", "vote_num" : 204792 } $match
$match用於對文件集合記性篩選，之後就可以在篩選得到的文件子集上做聚合。
db.book_info.aggregate({"$match":{"title":"小王子"}},{"$project":{"title":1,"vote_num":1}})結果
{ "_id" : ObjectId("58d3972be13823416ede764c"), "title" : "小王子", "vote_num" : 210926 } { "_id" : ObjectId("58d397c6e13823416ede823c"), "title" : "小王子", "vote_num" : 10273 } { "_id" : ObjectId("58d398a6e13823416ede930a"), "title" : "小王子", "vote_num" : 3748 } ... match可以使用所有常規的查詢操作符（"
gt”、”lt"、"
in”等）
db.book_info.aggregate({"$match":{"title":"小王子","vote_num":{"$lt":100}}},{"$project":{"title":1,"vote_num":1}})結果
{ "_id" : ObjectId("58d39d27e13823416edeec07"), "title" : "小王子", "vote_num" : 65 } { "_id" : ObjectId("58d39e33e13823416edf01e4"), "title" : "小王子", "vote_num" : 91 } { "_id" : ObjectId("58d39f2fe13823416edf1670"), "title" : "小王子", "vote_num" : 93 } ...$project
使用$project操作，可以從子文件中提取欄位，可以重新命名欄位，還可以再這些欄位上進行一些有意思的操作。
選擇想要的欄位
db.book_info.aggregate({"$project":{"title":1,"vote_num":1}})結果
{ "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "vote_num" : 38478 } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "vote_num" : 598 } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f2"), "title" : "醞釀之道", "vote_num" : 32 } ...重新命名欄位。這裡的$vote_num語法是為了在聚合框架中引用vote_num欄位
db.book_info.aggregate({"$project":{"title":1,"vote_num_rename":"$vote_num"}})結果
{ "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "vote_num_rename" : 38478 } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "vote_num_rename" : 598 } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f2"), "title" : "醞釀之道", "vote_num_rename" : 32 }$project還支援如下表達式
數學表示式
- “$add”:[expr1[,expr2,…,exprN]] 接受一個或多個表示式作為引數，將這些表示式相加
- “$subtract”:[expr1,expr2] 接受兩個表示式作為引數，用第一個表示式減去第二個表示式作為結果
- “$multiply”:[expr1[,expr2,…,exprN]] 接受一個或多個表示式，並且將他們相乘
- “$divide”:[expr1,expr2] 接受兩個表示式，用第一個表示式除以第二個表示式的商作為結果
- “$mod”:[expr1,expr2] 接受兩個表示式，將第一個表示式除以第二個表示式得到的餘數作為結果
日期表示式（只能對日期型別的欄位進行日期操作，不能對數值型別欄位做日期操作）
- $year
- $month
- $week
- $dayOfMonth
- $dayOfWeek
- $dayOfYear
- $hour
字串表示式
- “$substr”:[expr,startOffset,numToReturn] 擷取字串的子串，從startOffset位元組開始，一共numToReturn個位元組
- “$concat”:[expr1[,expr2,…,exprN]] 將給定的表示式（或字串）連線在一起作為返回結果
- “$toLower”:expr expr必須是字串，返回expr的小寫形式
- “$toUpper”:expr 返回expr的大寫形式
邏輯表示式
- “$cmp”:[expr1,expr2] 比較expr1和expr2，如果相等返回0，expr1
$group
$group操作可以將文件依據特定欄位的不同值進行分組。
db.book_info.aggregate({"$project":{"title":1,"vote_num":1}},{"$group":{"_id":"$title","count":{"$sum":1}}})結果
{ "_id" : "jQuery實戰", "count" : 3 }
{ "_id" : "Casanova Was a Book Lover", "count" : 1 } { "_id" : "Chris Killip", "count" : 1 } ...算數操作符
- “$sum”:value 求和
- “$avg”:value 求平均值
極值操作符
- “$max”:expr 返回組內的最大值
- “$min”:expr 返回組內的最小值
- “$first”:expr 返回分組的第一個值
- “$last”:expr 返回分組的最後一個值
陣列操作符
- “$addToSet”:expr 如果當前陣列不包含expr，則將其新增到陣列中，在返回結果集中，每個元素最多出現1次，而且元素的順序是不確定的
- “$push”:expr 不管expr是什麼值，都將它新增到陣列中，返回包含所有值的陣列
$unwind
拆分可以將陣列中的每一個值拆分成單獨的文件。例如
> db.book_info.find({},{"title":1,"tags":1})
{ "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "tags" : [ "茨威格", "一個陌生女人的來信", "外國文學", "愛情", "小說", "奧地利", "經典", "文學" ] } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "tags" : [ "犯罪小說", "推理", "懸疑", "尤?奈斯博", "小說", "外國文學", "北歐", "人性" ] } ... db.book_info.aggregate({"$project":{"title":1,"tags":1}},{"$unwind":"$tags"}) { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "tags" : "茨威格" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "tags" : "一個陌生女人的來信" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "tags" : "外國文學" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "tags" : "愛情" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "tags" : "小說" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "tags" : "奧地利" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "tags" : "經典" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f0"), "title" : "一個陌生女人的來信", "tags" : "文學" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "tags" : "犯罪小說" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "tags" : "推理" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "tags" : "懸疑" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "tags" : "尤·奈斯博" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "tags" : "小說" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "tags" : "外國文學" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "tags" : "北歐" } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f1"), "title" : "獵豹", "tags" : "人性" } ...$sort
可以根據任何欄位（或者多個欄位）進行排序，與在普通查詢中的語法是相同的。如果要對大量的文件進行排序，強烈建議在管道的第一階段進行排序，這時的排序操作可以使用索引。否則，排序過程就會比較慢，而且會佔用大量記憶體。
1是升序，-1是降序
db.book_info.aggregate({"$project":{"title":1,"vote_num":1}},{"$sort":{"vote_num":-1}})結果
{ "_id" : ObjectId("58d39726e13823416ede75ff"), "title" : "追風箏的人", "vote_num" : 247079 } { "_id" : ObjectId("58d3972be13823416ede764c"), "title" : "小王子", "vote_num" : 210926 } { "_id" : ObjectId("58d3972ae13823416ede7641"), "title" : "圍城", "vote_num" : 179228 } { "_id" : ObjectId("58d3972de13823416ede766a"), "title" : "白夜行", "vote_num" : 172310 } { "_id" : ObjectId("58d39725e13823416ede75f3"), "title" : "解憂雜貨店", "vote_num" : 166469 } ...$limit
$limit接受一個數字n，返回結果集中的前n個文件
db.book_info.aggregate({"$limit":5})$skip
$skip接受一個數字n，表示丟棄結果集中的前n個文件。如果需要跳過大量的資料，那麼這個操作符的效率會比較低。
db.book_info.aggregate({"$skip":5})