MongoDB 聚合查詢詳解

更新時間：2022年12月26日 10:27:43 作者：程序員翔仔

這篇文章主要介紹了MongoDB 聚合查詢詳解的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

聚合管道

聚合框架是 MongoDB 中的一組分析工具，可以對一個或多個集合中的文檔進行分析。

MongoDB 的聚合框架基于管道的概念：首先從集合中獲取到輸入，然后將輸入的文檔傳遞到一個或多個階段，每個階段都將之前階段輸出的內(nèi)容作為輸入，最終得到一個聚合結(jié)果作為輸出。

上面的圖是一個比較寬泛的管道流程圖。這里展示一個 MongoDB 聚合語句映射到管道之后的情況：

在這里可以看得出，aggregate([{}, {}]) 是一個聚合語句，在函數(shù)的數(shù)組中，每一個對象都是一個階段，$match 應(yīng)該就是一個篩選文檔的階段，$group 應(yīng)該就是一個分組匯總的階段。

管道階段

使用聚合框架最重要的就是熟悉操作的語法，以及將這些語法構(gòu)建成管道當(dāng)中的階段。

在 MongoDB 聚合框架中，每一個階段都必須要規(guī)定一個特定的階段運算符，這些階段運算符表明了階段的執(zhí)行規(guī)則，可以到官方文檔上查看更多、更詳細(xì)的內(nèi)容。

常見操作

最常見的操作應(yīng)該是能與普通查詢語句對應(yīng)上的操作，如查詢、投影、排序、跳過、限制等等。雖然這些在一個 find() 語句中就能實現(xiàn)。

最常使用的操作就是查詢，也可以說是篩選、過濾，在聚合框架中使用 $match 來表明這是一個篩選文檔的階段。如下是其使用語法：

{ $match: { <query> } }

第二個則是投影，這個階段可以修改輸入文檔的結(jié)構(gòu)，通常是重命名、增加、刪除屬性，也可以通過表達式創(chuàng)建計算結(jié)果以及嵌套文檔。如下是其使用語法：

// <field>: <1 or true>
// <field>: <0 or false>
// <field>: <expression>
{ $project: { <specification(s)> } }

排序、跳過、限制都比較容易理解，實際上可以與 find() 結(jié)果的游標(biāo)支持的函數(shù)做聯(lián)系。如下是其使用語法：

// 排序
{ $sort: { <field1>: <sort order>, <field2>: <sort order> ... } }
// 跳過
{ $skip: <positive 64-bit integer> }
// 限制
{ $limit: <positive 64-bit integer> }

上述 5 個階段是最常用的階段，在使用時需要注重它們的效率，一般會使用這樣的順序去構(gòu)建管道：

通過篩選語句過濾指定集合，得到符合要求的文檔列表；
如果排序非常重要，這一個階段需要在過濾文檔之后；
如果需要做分頁功能，應(yīng)該是先執(zhí)行跳過的階段，然后再到限制的階段；
最后，執(zhí)行投影階段（進入投影階段的文檔應(yīng)該盡量少）。

條件組累加器

在一些階段操作中，MongoDB 支持使用累加器來增強聚合功能，這里說的累加器泛指求和、平均值、最大值、最小值等功能的操作符。

算術(shù)運算

這里的算術(shù)運算不是統(tǒng)稱的四則運算，指的是與數(shù)學(xué)相關(guān)的運算，如平均值、求和等。

$avg 累加器用于計算平均值，通過是直接指定一個鍵名即可，使用 { $avg: "$keyName" } 這樣的語法。

$sum 累加器用于計算指定鍵的和，也是直接指定一個鍵名即可，使用 { $sum: "$keyName" } 這樣的語法。

最值運算

累加器支持的最值包括這些：最小值、最大值、最大的 n 個值。

最小值和最大值的理解都比較容易，使用也比較容易。最小值使用了 { $min: "$keyName" } 這樣的語法，最大值使用了 { $max: "$keyName" } 這樣的語法。

最大的 n 個值是在 5.2 版本新增的累加器，其作用是通過指定輸入的鍵，得到這些鍵值中排序后最大的 n 個值，其語法如下：

{
    $maxN: {
        // 指定鍵名  input: "$score"
        input: <expression>,
        // 指定數(shù)量  n: 3
        n: <expression>
    }
}

數(shù)組提取

這里的數(shù)組提取指的是提取數(shù)組中的某個元素，現(xiàn)在能支持到的就是提取出數(shù)組中的前 n 個元素、后 n 個元素。

在這里可以使用 $first、$firstN、$last、$lastN 這樣的運算符，它們的語法分別如下：

{ $first: <expression> }
 
{
    $firstN: {
        input: <expression>,
        n: <expression>
    }
}
 
{ $last: <expression> }
 
{
    $lastN: {
        input: <expression>,
        n: <expression>
    }
}