MongoDB运算命令.md

MongoDB运算命令

查询和映射

比较查询

语法	解释
$eq	等于
$ne	不等于
$gt	大于
$gte	大于等于
$lt	小于
$lte	小于等于
$in	等于数组中某个值
$nin	不等于数组中任意值

注意：
对于$in和$nin来说，数组里匹配的值还可以是正则表达式，例如：db.users.find({name:{$in:[/x/,/^p/]}}） 找出名字中有字母x或以字母p为开头的数据

对于$nin来说，如果检测的属性本身不存在，则会返回该条数据。例如：db.users.find({age:{$nin:[18]}}) 如果age属性根本就不存在，也就意味着age的值不会为18，因此会返回所有数据

逻辑查询

语法	解释
$and	逻辑与，数组中所有表达式必须都成立
$not	逻辑非，数组中表达式都不成立或要对比的属性本身不存在
$nor	逻辑或的取反，数组中表达式中任何一个都不成立
$or	逻辑或，数组中表达式任何一个成立即可

注意：
$and 执行短路查询，即若数组中前面表达式不成立，则不会继续剩余表达式的运算
$not 若对比属性本身不存在，运行结果也视为成立
$nor 不可以单独使用$nor，$nor必须配合[]，[]包含其他查询才可以使用。

元素查询

语法	解释
$exists	属性是否存在，哪怕该属性值为null或undefined(事实上undefined类型值已经被废弃)
$type	属性值类型，如果属性值是数组则判断数组每一项是否是该类型

注意
$exists 只存在2个值，$exists:true 或 $exists:false
$type 对应的值可以有2种表现形式：类型对应的字符串 或 类型对应的数字编号

如果有一条数据为 {'_id':1,'zipcode':['450000','450022']} 那么
db.address.find({zipcode:{$type:'string'}}) 由于zipcode属性值为array，则会对数组每一项进行类型匹配，因此是可以命中该条数据的。

类型	含义	数字编号	别名(字符串)	备注
Double	双精度浮点数(整数或小数)	1	'double'
String	字符串	2	'string'
Object	对象	3	'object'
Array	数组	4	'array'
Binary data	二进制数据	5	binData
Undefined	未定义	6	'undefined'	已废弃
ObjectId	MongoDB自动生成的_id	7	'objectId'
Boolean	布尔值	8	'bool'
Date	日期(unix格式)	9	'date'
Null	非任何有效值	10	'null'
Regullar Expression	正则表达式	11	'regex'
DBPointer	/	12	'dbPointer'	已废弃
JavaScript	JS代码	13	'javascript'
Symbol	符号	14	'symbol'	已废弃
JavaScript(with scope)	带作用域的JS代码	15	'javascriptWithScope'
32-bit integer	32为整数	16	'int'
Timestamp	时间戳(数字)	17	'timestamp'
64-bit integer	64位整数	18	'long'
Decimal128	高精度小数	19	'decimal'
Min key	最小键	-1	'minKey'
Max key	最大键	127	'maxKey'

例如 String 对应的编号数字为2，别名为'string' 因此：
db.address.find({zipcode:{$type:2}})
等同于
db.address.find({zipcode:{$type:'string'}})

关于数字精度的知识补充：

类型	含义	补充
float	单精度浮点数 32位二进制储存	MongoDB中不存在此类型
double	双精度浮点数 64位二进制储存	MongoDB中对应类型为Double
decimal	高精度浮点数 128位二进制储存	MongoDB中对应类型为Decimal128

注意：
浮点数计算结果并不精确，例如 0.3 - 0.2 = 0.0999999999
对于计算机来说，数字类型精度越高 运算速度越慢。

关于ObjectID的知识补充：
MongoDB默认自动生成的_id格式遵循以下规则：

• 前 4 个字节为时间戳中的秒
• 中间 5 个字节为一个随机数(事实上并不真的是随机数，前3个字节为机器标识码，后2个字节为进程pid)
• 后 3 个字节为 一个累加的计数器数字，起始值并不是 0 而是一个随机数

假设某_id值为 '5ecdf8e67c9b393daa572f6e'
该字符串长度24，是 24位16进制数，实际占用12个字节储存空间。

注意，批量写入数据时：

• 前4个字节对应 时间戳中的秒 可能相同
• 中间5个字节(3个字节机器标识码和2个字节进程pid) 也可能相同
• 后3个字节对应的 累加计数 肯定不同。 由于累加计数器初始值并不一定是从0开始，所以理论上无法通过后3个字节对应的数字大小来判断写入数据库的先后顺序

评价查询

语法	解释
$expr	允许使用聚合表达式
$jsonSchema	根据给定的JSON结构格式验证文档，限定数据类型
$mod	根据给定的2个参数来取余
$regex	匹配出符合正则表达式的数据
$text	根据指定的规则，进行文本搜索
$where	匹配符合JavaScript表达式(或函数)的数据

注意：
$expr 所谓允许使用聚合表达式，意思就是让原本不支持聚合查询的函数可以使用聚合查询，例如find()。举例： db.users.find({$expr:{$gt:['$yingyu','$shuxue']}})

$jsonSchema中验证的JSON文档结构需要使用特定的书写规范，而具体规范此处暂时不做深究。

$mod 的两个参数，第1个为除数，第2个为余数。例如{$mod:[4,1]}即表示 除以4余数为1个 评估查询。

$regex 通常使用格式为 {$regex:/xxx/x} 其中xxx为正则表达式的内容，而x为匹配参数选项(i表示不区分大小写、m是否换行匹配、s允许.字符匹配所有字符包括换行符、x忽略空格) $regex还有另外2中写法，例如：{$regex:/^yang/i} 还可以写成 {$regex:/^yang/,$options:'i'} 或 {$regex:'^yang',$options:'i'}

$text对应的搜索规则，与4个选项：$search(关键词)、$language、$caseSensitive(大小写是否敏感，默认为false即不区分大小写)、$diacriticSensitive(声调是否敏感，默认为false即不敏感，例如：e 和 é)

$where 中对应的JavaScript表达式(或函数)中 this 指当前这条数据。 $where 和 $expr 的区别：$where可以匹配以JavaScript表达式(或函数)为规则的数据，$expr不可以，$expr对应的是以聚合查询为规则，$expr执行效率更快。因此，应优先使用$expr和对应的聚合表达式，而不是使用$where和对应的JS表达式。

地理空间查询

语法	解释
$geoIntersects	查询出与区域相交的文档，仅支持2dsphere索引
$geoWithin	查询出完全包含在某个区域的文档，支持2dsphere和2d索引
$near	查询出距离某区域从近到远的其他区域文档，支持2dsphere和2d索引
$nearSphere	查询出距离球面几何上某个点从近到远的其他文档，支持2dsphere和2d索引

注意：
地理空间查询非常重要，需要稍后再深入研究
可参考这2篇文章：https://www.jianshu.com/p/f04810bfdc44 、https://yq.aliyun.com/articles/616432

数组查询

语法	解释
$all	查询出数组中所有选项必须可以匹配到的文档，而$in只要求匹配到其中一个即可
$elemMath	查询出满足数组中每一个条件查询的文档
$size	查询出符合size设定长度的数组所对应的文档

注意：
$in和$nin归类在 比较查询 中，并不属于数组查询，尽管他们形式上也可以使用数组。

二进制操作

语法	解释
$bitsAllClear	将符合条件的全部二进制数据的值设置为0，即全部清空
$bitsAllSet	将符合条件的全部二进制数据的值设置为1
$bitsAnyClear	将符合条件的任何二进制数据的值设置为0，即全部清空
$bitsAnySet	将符合条件的任何二进制数据的值设置为1

注意：
All和Any的区别暂时还不清楚，有待以后研究。

注释操作

语法	解释
$comment	添加一条查询注释

注意：
这条查询注释语句是会写入log日志文件中的，目的是为了查看日志时方便理解。

投影操作

语法	解释
$	与查询值匹配的数组中第一个元素的投影，表现为 <array>.$
$elemMatch	与查询条件匹配的数组中第一个元素的投影，表现为 $elemMath:{}
$meta	使用$text查询获得的文档匹配分数的投影，表现为 $meta: "textScore"
$slice	控制数组返回数量(类似JS中array的slice方法)，表现为 $slice:[num] 或 $slice:[num1,num2]

注意：
$meta 中的“文档匹配分数”指“匹配接近度”

$slice的参数也可以为负数，表示从数组结尾处开始计算，和JS中array.slice()完全一致

更新运算

字段属性

语法	解释
$currentDate	设置字段属性值为当前时间，可以是时间戳(timestamp)或日期(date)
$inc	预聚合，将字段属性值按照指定的量进行自增
$min	若字段属性值小于指定值，则将该属性值修改为该值
$max	若字段属性值大于指定值，则将该属性值修改为该值
$mul	将字段属性值乘以指定值
$rename	将字段属性名修改为指定值
$set	将字段属性值修改为指定值
$setOnInsert	若更新导致插入该字段，并设定该字段属性值为指定值
$unset	删除该字段属性，表现为 {$unset:{xxx:''}

注意：
对字段操作的前提是该字段需要先存在，若不存在则会找不到对象的报错 $setOnInsert 对于本身已存在该字段的文档不起作用
$unset 虽然为删除某字段属性，但是依然需要编写代码，设置该字段属性值为''

数组操作

语法	解释
$	占位符，表示数组中的第1个元素，形式为 .$
$[]	占位符，表示数组中的全部元素，形式为 .$[]
$[]	占位符，表示arrayFilters的全部元素
$addToSet	若字段中不存在该值，才将值添加到字段属性值中
$pop	删除字段属性值为数组中的第一项(filed:-1时)或最后一项(filed:1时)
$pull	删除符合匹配的字段属性值的项(默认只作用1条文档，若希望是多条则需配合 {multi:true})
$push	向字段属性值中添加项
$pullAll	删除符合匹配的字段数值的全部项

注意：
以上所有的增加或删除，全部针对的是元素中某字段属性值为数组的操作，不是针对元素的操作。

修饰语

语法	解释
$each	配合$push或$addToSet，以数组形式储存要验证或添加的每一项
$position	配合$push，表明插入的位置，$position:0 即表示插入在开头第1项， 但是请注意 $position 必须配合 $push 的 $each:[] 的形式才可以，示例：$push:{ myarr: { $each:[xxx,xxx], $position:0 }}
$slice	配合$push，控制修改之后属性值数组的长度，若超出则进行数组裁切
$sort	配合$push，表明以升序(值为-1)或降序(值为1)进行排序

注意：
$slice的值若为0则意味着将属性值数组清空、若为正整数则从左往右裁切、若为负整数则从右往左裁切

二进制操作

语法	解释
$bit	以and或or或xor方式操作二进制数据

元操作

修饰语

语法	解释
$comment	向查询添加注释
$explain	强制MongoDB报告查询执行计划
$hint	强制MongoDB使用特定索引
$max	获得最大值
$maxTimeMS	指定处理游标上的操作累计时间限制(毫秒)
$min	获得最小值
$orderby	返回一个光标，包含根据排序规范排序的文档
$query	包装查询文档
$returnKey	强制光标仅返回索引中包含的字段
$showDiskLoc	修改返回的文档以包含对每个文档的磁盘位置引用

排序

语法	解释
$natural	使用磁盘上文档的顺序来排列文档

未完待续

至此关于各种属性值(字符串、数字、地理空间、数组、二进制、元)的查询和修改对应的函数已梳理完毕，接下来是 聚合查询。