【Mongodb】聚合查詢 && 固定集合
概述
資料儲存是為了可查詢，統計。若資料只需儲存，不需要查詢，這種資料也沒有多大價值
本篇介紹Mongodb
- 聚合查詢（Aggregation）
- 固定集合（Capped Collections）
準備工作
準備10000條資料
var orders = new Array();
for (var i = 10000; i < 20000; i++) {
orders[i] = {
orderNo: i + Math.random().toString().substr(3, 3),
price: Math.round(Math.random() * 10000) / 100,
qty: Math.floor(Math.random() * 10) + 1,
orderTime: new Date(new Date().setSeconds(Math.floor(Math.random() * 10000)))
};
}
db.order.insert(orders);
聚合查詢
Mongodb的聚合函式操作都在db.collection.aggregate，通過定義聚合管道（一組規則），達到分組，統計等功能，下面介紹常用的幾種聚合函式
分組管道（$group)
格式
{
$group:
{
_id: <expression>, // Group By Expression
<field1>: { <accumulator1> : <expression1> },
...
}
}
_id 是分組欄位，若指定_id = null 或常量欄位，就是將整個結果集分組。
分組統計欄位格式{ <accumulator1> : <expression1> }
累計器操作（Accumulator Operator）參考Accumulator Operator
假設現在需要統計每天每個小時的訂單總價格，平均價格，最大，最小，總訂單數等
db.order.aggregate([
{
$group: {
//分組欄位，這裡用到$dateToString格式化，這裡按小時統計
_id: { $dateToString: { format: "%Y-%m-%d %H", date: "$orderTime" } },
//總價格
totalPrice: { $sum: "$price" },
//分組第一個訂單
firstOrder: { $first: "$orderNo" },
//分組最後一個訂單
lastOrder: { $last: "$orderNo" },
//平均價格
averagePrice: { $avg: "$price" },
//最大價格
maxPrice: { $max: "$price" },
//最小价格
minPrice: { $min: "$price" },
//總訂單數
totalOrders: { $sum: 1 },
}
}
])返回結果
{ "_id" : "2020-04-12 15", "totalPrice" : 172813.68, "firstOrder" : "10000263", "lastOrder" : "19999275", "averagePrice" : 49.20662870159453, "maxPrice" : 99.94, "minPrice" : 0.01, "totalOrders" : 3512 }
{ "_id" : "2020-04-12 13", "totalPrice" : 80943.98, "firstOrder" : "10004484", "lastOrder" : "19991554", "averagePrice" : 50.780414052697616, "maxPrice" : 99.81, "minPrice" : 0.08, "totalOrders" : 1594 }
{ "_id" : "2020-04-12 14", "totalPrice" : 181710.15, "firstOrder" : "10001745", "lastOrder" : "19998830", "averagePrice" : 49.76996713229252, "maxPrice" : 99.93, "minPrice" : 0.01, "totalOrders" : 3651 }
{ "_id" : "2020-04-12 16", "totalPrice" : 63356.12, "firstOrder" : "10002711", "lastOrder" : "19995793", "averagePrice" : 50.97032984714401, "maxPrice" : 99.95, "minPrice" : 0.01, "totalOrders" : 1243 }
篩選管道（$match）
格式
{ $match: { <query> } }
這個比較簡單，就是篩選資料
假設我現在需要篩選金額在（10，15）之間的
db.orders.aggregate([
{
$match: {
"price": { $gt: 10, $lt: 15 }
}
}
])
排序管道（$sort）
格式
{ $sort: { <field1>: <sort order>, <field2>: <sort order> ... } }
指定欄位排序，1：升序，-1：倒序
限制條數（$limit）
格式
{ $limit: <positive integer> }
Mongodb的聚合管道有很多，具體不一一列出，參考Aggregation Pipeline Stages — MongoDB Manual
帶有（aggregation）就是都可以用於聚合管道
說了那麼多，其實都沒有使用Mongodb聚合函式最強大的功能，就是組合管道使用，查詢我們需要資料，因為Mongodb提供的聚合管道函式非常多，所以組合起來使用是非常強大。
值得注意是管道的順序，Mongodb是按你定義的順序，將每一步執行的結果集傳給下一個管道處理，輸出是最後一個管道的結果集，所以不同的管道順序會有可能得到不是預期的結果，甚至報錯（這種情況報錯甚至比得到不是預期的結果可能還好） 假設現在按每天小時統計符合下列條件的訂單- 訂單金額大於10元 小於 50元 && 數量小於等於5 and
- 去掉金額最小的50條訂單 && 去掉金額最大的50條訂單 and
- 統計每個小時內訂單數量，訂單金額
- 按訂單金額升序輸出
db.order.aggregate([
{
$match: { "price": { $gt: 10, $lt: 50 }, "qty": { $lte: 5 } }
},
{
$sort: {
"price": -1
}
},
{
$skip: 50
},
{
$sort: {
"price": 1
}
},
{
$skip: 50
},
{
$group: {
_id: { $dateToString: { format: "%Y-%m-%d %H", date: "$orderTime" } },
totalPrice: { $sum: "$price" },
totalOrders: { $sum: 1 }
}
},
{
$sort: {
"totalPrice": 1
}
}
])
View Code
解決思路
- 篩選符合條件的記錄（$match)
- 按金額倒序（$sort:-1)
- 跳過金額最大的50條記錄（$skip:50)
- 按金額升序（$sort:1)
- 跳過金額最小的50條記錄（$skip:50)
- 按每天每小時統計（$group)
- 統計結果總金額升序（$sort：1）
固定集合
概述
capped-collection are fixed-size collections that support high-throughput operations that insert and retrieve documents based on insertion order. Capped collections work in a way similar to circular buffers: once a collection fills its allocated space, it makes room for new documents by overwriting the oldest documents in the collection.
從上面定義可以看出固定集合具有幾個特性
- 固定大小
- 高吞吐量
- 根據插入順序檢索文件
- 超過限制大小覆蓋舊的文件
根據固定集合特性，固定集合適合用於以下場景
- 只需保留最近的日誌查詢系統
- 快取資料（熱點資料）
- 等等
固定集合限制
- 固定集合的大小建立之後不能修改
- 不能刪除固定集合裡的文件，只能刪除集合再重新建固定集合
- 固定集合不能使用固定分割槽
- 聚合管道$out不能使用在固定集合
固定集合使用
1. 建立固定集合
db.createCollection("log", { capped : true, size : 4096, max : 5000 } )
| 欄位 | 必須 | 說明 |
|---|---|---|
| capped | 是 | 是否建立固定集合 |
| size | 是 | 固定集合大小，單位：位元組 |
| max | 否 | 文件數量大小限制 |
size 和 max 是或關係，超出其中一個限制都會覆蓋舊文件
2. 檢查集合是否固定集合
db.collection.isCapped()
3. 將一個非固定的集合轉換固定集合
db.runCommand({"convertToCapped": "mycoll", size: 100000});
測試固定集合
1. 超過限制文件數
// 1. 建立固定集合，大小1M，最大文件數量10
db.createCollection("log", { capped: true, size: 1024 * 1024, max: 10 });
// 2. 插入200條資料
for (var i = 0; i < 200; i++) {
db.log.insertOne({
"_id": i + 1,
"userId": Math.floor(Math.random() * 1000),
"content": "登入" + ("0000" + i).slice(-4),
"createTime": new Date(),
});
}
再查詢現在Mongodb儲存情況
db.log.stats()
可以看出每個物件都是佔有78個位元組，因為欄位都是定長的
2. 驗證操作儲存大小
If the size field is less than or equal to 4096, then the collection will have a cap of 4096 bytes. Otherwise, MongoDB will raise the provided size to make it an integer multiple of 256.
如果size的欄位設定小於4096，Mongodb將會提供一個256的倍數的資料儲存大小
假設256的大小，256 / 78 = 3.282051282051282，應該能存3個文件
// 1. 刪除之前固定集合
db.log.drop();
// 2. 建立固定集合，size < 78 , 驗證是否建立一個256的大小
db.createCollection("log", { capped: true, size: 78 });
// 2. 插入200條資料
for (var i = 0; i < 200; i++) {
db.log.insertOne({
"_id": i + 1,
"userId": Math.floor(Math.random() * 1000),
"content": "登入" + ("0000" + i).slice(-4),
"createTime": new Date(),
});
}
檢視集合統計
db.log.stats()
可以看出log集合使用了234個位元組（78 * 3），也即3個文件的大小，最大能使用大小是256
3. 查詢固定集合
Mongodb若沒指定排序欄位，是按存入順序檢索，可以使用.sort( { $natural: -1 } )改變輸出順序
db.log.find({}).sort( { $natural: -1 } )
4. 將非固定集合轉換固定集合
將order轉換試試
db.runCommand({"convertToCapped": "order", size: 8096});
檢視order集合統計
只剩下90條資料
轉發請標明出處：https://www.cnblogs.com/WilsonPan/p/12692642.html
參考文章
Aggregation — MongoDB Manual
Capped Collections — MongoDB Manual