mongodb高級聚合查詢

時間  2019-12-06
標籤 mongodb 高級 聚合 查詢 欄目 MongoDB 简体版
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　在工做中會常常遇到一些mongodb的聚合操做，特此總結下。mongo存儲的能夠是複雜類型，好比數組、對象等mysql不善於處理的文檔型結構，而且聚合的操做也比mysql複雜不少。node

注：本文基於 mongodb v3.6mysql

目錄

  • mongo與mysql聚合類比
  • aggregate簡介
  • aggregate語法
  • aggregate經常使用pipeline stage介紹(本文核心)
  • node操做mongo聚合查詢（本文核心）

mongo與mysql聚合類比

爲了便於理解，先將常見的mongo的聚合操做和mysql的查詢作下類比：git

SQL 操做/函數    mongodb聚合操做
where $match
group by $group
having $match
select $project
order by $sort
limit　 $limit
sum() $sum
count() $sum
join

$lookup  sql

（v3.2 新增）mongodb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

下面舉了一些經常使用的mongo聚合例子和mysql對比，假設有一條以下的數據庫記錄（表名：orders）做爲例子：shell

複製代碼 
{
  cust_id: "abc123",
  ord_date: ISODate("2012-11-02T17:04:11.102Z"),
  status: 'A',
  price: 50,
  items: [ { sku: "xxx", qty: 25, price: 1 },
           { sku: "yyy", qty: 25, price: 1 } ]
}
複製代碼

1. 統計orders表全部記錄數據庫

複製代碼 
db.orders.aggregate( [
   {
     $group: {
        _id: null,
        count: { $sum: 1 }
     }
   }
] )

相似mysql:
SELECT COUNT(*) AS count   FROM orders
複製代碼

2.對orders表計算全部price求和express

複製代碼 
db.orders.aggregate( [
   {
     $group: {
        _id: null,
        total: { $sum: "$price" }
     }
   }
] )

相似mysql;
SELECT SUM(price) AS total  FROM orders
複製代碼

3.對每個惟一的cust_id, 計算price總和數組

複製代碼 
db.orders.aggregate( [
   {
     $group: {
        _id: "$cust_id",
        total: { $sum: "$price" }
     }
   }
] )

相似mysql:
SELECT cust_id,
       SUM(price) AS total
FROM orders
GROUP BY cust_id
複製代碼

4.對每個惟一對cust_id和ord_date分組，計算price總和，不包括日期的時間部分函數

複製代碼 
db.orders.aggregate( [
   {
     $group: {
        _id: {
           cust_id: "$cust_id",
           ord_date: {
               month: { $month: "$ord_date" },
               day: { $dayOfMonth: "$ord_date" },
               year: { $year: "$ord_date"}
           }
        },
        total: { $sum: "$price" }
     }
   }
] )

相似mysql：
SELECT cust_id,
       ord_date,
       SUM(price) AS total
FROM orders
GROUP BY cust_id,
         ord_date
複製代碼

5.對於有多個記錄的cust_id，返回cust_id和對應的數量

複製代碼 
db.orders.aggregate( [
   {
     $group: {
        _id: "$cust_id",
        count: { $sum: 1 }
     }
   },
   { $match: { count: { $gt: 1 } } }
] )

相似mysql:
SELECT cust_id,
       count(*)
FROM orders
GROUP BY cust_id
HAVING count(*) > 1
複製代碼

6.對每一個惟一的cust_id和ord_date分組，計算價格總和，並只返回price總和大於250的記錄，且排除日期的時間部分

複製代碼 
db.orders.aggregate( [
   {
     $group: {
        _id: {
           cust_id: "$cust_id",
           ord_date: {
               month: { $month: "$ord_date" },
               day: { $dayOfMonth: "$ord_date" },
               year: { $year: "$ord_date"}
           }
        },
        total: { $sum: "$price" }
     }
   },
   { $match: { total: { $gt: 250 } } }
] )

相似mysql:
SELECT cust_id,
       ord_date,
       SUM(price) AS total
FROM orders
GROUP BY cust_id,
         ord_date
HAVING total > 250
複製代碼

7.對每一個惟一的cust_id且status=A，計算price總和

複製代碼 
db.orders.aggregate( [
   { $match: { status: 'A' } },
   {
     $group: {
        _id: "$cust_id",
        total: { $sum: "$price" }
     }
   }
] )

相似mysql:
SELECT cust_id,
       SUM(price) as total
FROM orders
WHERE status = 'A'
GROUP BY cust_id
複製代碼

8.對每一個惟一的cust_id且status=A，計算price總和而且只返回price總和大於250的記錄

複製代碼 
db.orders.aggregate( [
   { $match: { status: 'A' } },
   {
     $group: {
        _id: "$cust_id",
        total: { $sum: "$price" }
     }
   },
   { $match: { total: { $gt: 250 } } }
] )

相似mysql:

SELECT cust_id,
       SUM(price) as total
FROM orders
WHERE status = 'A'
GROUP BY cust_id
HAVING total > 250
複製代碼

9.對於每一個惟一的cust_id，將與orders相關聯的相應訂單項order_lineitem的qty字段進行總計

複製代碼 
db.orders.aggregate( [
   { $unwind: "$items" },
   {
     $group: {
        _id: "$cust_id",
        qty: { $sum: "$items.qty" }
     }
   }
] )

相似mysql:
SELECT cust_id,
       SUM(li.qty) as qty
FROM orders o,
     order_lineitem li
WHERE li.order_id = o.id
GROUP BY cust_id
複製代碼

10.統計不一樣cust_id和ord_date分組的數量，排除日期的時間部分

複製代碼 
db.orders.aggregate( [
   {
     $group: {
        _id: {
           cust_id: "$cust_id",
           ord_date: {
               month: { $month: "$ord_date" },
               day: { $dayOfMonth: "$ord_date" },
               year: { $year: "$ord_date"}
           }
        }
     }
   },
   {
     $group: {
        _id: null,
        count: { $sum: 1 }
     }
   }
] )

相似mysql:
SELECT COUNT(*)
FROM (SELECT cust_id, ord_date
      FROM orders
      GROUP BY cust_id, ord_date)
      as DerivedTable
複製代碼

Aggregate簡介

　　db.collection.aggregate()是基於數據處理的聚合管道，每一個文檔經過一個由多個階段（stage）組成的管道，能夠對每一個階段的管道進行分組、過濾等功能，而後通過一系列的處理，輸出相應的結果。

經過這張圖，能夠了解Aggregate處理的過程。

一、db.collection.aggregate() 能夠用多個構件建立一個管道，對於一連串的文檔進行處理。這些構件包括：篩選操做的match、映射操做的project、分組操做的group、排序操做的sort、限制操做的limit、和跳過操做的skip。
二、db.collection.aggregate()使用了MongoDB內置的原生操做，聚合效率很是高,支持相似於SQL Group By操做的功能，而再也不須要用戶編寫自定義的JavaScript例程。
三、 每一個階段管道限制爲100MB的內存。若是一個節點管道超過這個極限,MongoDB將產生一個錯誤。爲了可以在處理大型數據集,能夠設置allowDiskUse爲true來在聚合管道節點把數據寫入臨時文件。這樣就能夠解決100MB的內存的限制。
四、db.collection.aggregate()能夠做用在分片集合，但結果不能輸在分片集合，MapReduce能夠 做用在分片集合，結果也能夠輸在分片集合。
五、db.collection.aggregate()方法能夠返回一個指針（cursor），數據放在內存中，直接操做。跟Mongo shell 同樣指針操做。
六、db.collection.aggregate()輸出的結果只能保存在一個文檔中，BSON Document大小限制爲16M。能夠經過返回指針解決，版本2.6中後面：DB.collect.aggregate()方法返回一個指針，能夠返回任何結果集的大小。

Aggregate語法

基本格式：

db.collection.aggregate(pipeline, options)

參數說明：

參數          類型            描述
pipeline array

一系列數據聚合操做或階段。詳見聚合管道操做符
在版本2.6中更改：該方法仍然能夠將流水線階段做爲單獨的參數接受，而不是做爲數組中的元素;可是，若是不將管道指定爲數組，則不能指定options參數
options document  

可選。 aggregate()傳遞給聚合命令的其餘選項。
2.6版中的新增功能：僅當將管道指定爲數組時纔可用。

注意：

使用db.collection.aggregate()直接查詢會提示錯誤，可是傳一個空數組如db.collection.aggregate([])則不會報錯，且會和find同樣返回全部文檔。

 

pipeline有不少stage，但這裏我只記錄我常常用到的幾個，若是後續用到再補充。stage詳見官網。

接下來介紹這幾個經常使用的stage:

$count , $group,  $match, $project,  $unwind, $limit, $skip,  $sort, $sortByCount,  $lookup, $out, $addFields

aggregate經常使用pipeline stage介紹

$count

釋義：

返回包含輸入到stage的文檔的計數，理解爲返回與表或視圖的find()查詢匹配的文檔的計數。

db.collection.count()方法不執行find()操做，而是計數並返回與查詢匹配的結果數。

語法：

{ $count: <string> }

$count階段至關於下面$group+$project的序列：

db.collection.aggregate( [
   { $group: { _id: null, myCount: { $sum: 1 } } }, #這裏myCount自定義，至關於mysql的select count(*) as myCount
   { $project: { _id: 0 } }  # 返回不顯示_id字段
] )

舉例：

示例數據：

{ "_id" : 1, "subject" : "History", "score" : 88 }
{ "_id" : 2, "subject" : "History", "score" : 92 }
{ "_id" : 3, "subject" : "History", "score" : 97 }
{ "_id" : 4, "subject" : "History", "score" : 71 }
{ "_id" : 5, "subject" : "History", "score" : 79 }
{ "_id" : 6, "subject" : "History", "score" : 83 }

執行：

1）$match 階段排除score小於等於80的文檔，將大於80的文檔傳到下個階段

2）$count階段返回聚合管道中剩餘文檔的計數，並將該值分配給名爲passing_scores的字段。

執行結果：

$group

釋義：

按指定的表達式對文檔進行分組，並將每一個不一樣分組的文檔輸出到下一個階段。輸出文檔包含一個_id字段，該字段按鍵包含不一樣的組。

輸出文檔還能夠包含計算字段，該字段保存由$group的_id字段分組的一些accumulator表達式的值。 $group不會輸出具體的文檔而只是統計信息。

語法：

{ $group: { _id: <expression>, <field1>: { <accumulator1> : <expression1> }, ... } }
  • _id字段是必填的;可是，能夠指定_id值爲null來爲整個輸入文檔計算累計值。
  • 剩餘的計算字段是可選的，並使用<accumulator>運算符進行計算。
  • _id和<accumulator>表達式能夠接受任何有效的表達式。

accumulator操做符

名稱                       描述 類比sql
$avg 計算均值      avg
$first 返回每組第一個文檔，若是有排序，按照排序，若是沒有按照默認的存儲的順序的第一個文檔。 limit 0,1
$last 返回每組最後一個文檔，若是有排序，按照排序，若是沒有按照默認的存儲的順序的最後個文檔。 -
$max 根據分組，獲取集合中全部文檔對應值得最大值。 max
$min 根據分組，獲取集合中全部文檔對應值得最小值。 min
$push 將指定的表達式的值添加到一個數組中。 -
$addToSet  將表達式的值添加到一個集合中（無重複值，無序）。 -
$sum 計算總和 sum
$stdDevPop 返回輸入值的整體標準誤差（population standard deviation） -
$stdDevSamp 返回輸入值的樣本標準誤差（the sample standard deviation） -

$group階段的內存限制爲100M。默認狀況下，若是stage超過此限制，$group將產生錯誤。可是，要容許處理大型數據集，請將allowDiskUse選項設置爲true以啓用$group操做以寫入臨時文件。

友情備註：

  • "$addToSet":expr，若是當前數組中不包含expr，那就將它添加到數組中。
  • "$push":expr，無論expr是什麼只，都將它添加到數組中。返回包含全部值的數組。

在版本2.6中進行了更改：對於$group階段，MongoDB引入了100M內存的限制以及allowDiskUse選項來處理大數據集的操做。

舉例：

示例數據：

{ "_id" : 1, "item" : "abc", "price" : 10, "quantity" : 2, "date" : ISODate("2014-03-01T08:00:00Z") }
{ "_id" : 2, "item" : "jkl", "price" : 20, "quantity" : 1, "date" : ISODate("2014-03-01T09:00:00Z") }
{ "_id" : 3, "item" : "xyz", "price" : 5, "quantity" : 10, "date" : ISODate("2014-03-15T09:00:00Z") }
{ "_id" : 4, "item" : "xyz", "price" : 5, "quantity" : 20, "date" : ISODate("2014-04-04T11:21:39.736Z") }
{ "_id" : 5, "item" : "abc", "price" : 10, "quantity" : 10, "date" : ISODate("2014-04-04T21:23:13.331Z") }

1. 如下彙總操做使用$group階段按月份，日期和年份對文檔進行分組，並計算total price和average quantity，並計算每一個組的文檔數量：

返回：

複製代碼 
/* 1 */
{
    "_id" : {
        "month" : 4,
        "day" : 4,
        "year" : 2014
    },
    "totalPrice" : 200,
    "averageQuantity" : 15.0,
    "count" : 2.0
}

/* 2 */
{
    "_id" : {
        "month" : 3,
        "day" : 15,
        "year" : 2014
    },
    "totalPrice" : 50,
    "averageQuantity" : 10.0,
    "count" : 1.0
}

/* 3 */
{
    "_id" : {
        "month" : 3,
        "day" : 1,
        "year" : 2014
    },
    "totalPrice" : 40,
    "averageQuantity" : 1.5,
    "count" : 2.0
}
複製代碼

2. group null  , 如下聚合操做將指定組_id爲null，計算集合中全部文檔的總價格和平均數量以及計數：

3. 查詢distinct values 

如下彙總操做使用$group階段按item對文檔進行分組以檢索不一樣的項目值：

4. 數據轉換

1）將集合中的數據按price分組轉換成item數組

返回的數據id值是group中指定的字段，items能夠自定義，是分組後的列表

2）下面聚合操做實用系統變量$$ROOT按item對文檔進行分組，生成的文檔不得超過BSON文檔大小限制。

返回：

複製代碼 
/* 1 */
{
    "_id" : "xyz",
    "books" : [ 
        {
            "_id" : 3,
            "item" : "xyz",
            "price" : 5,
            "quantity" : 10,
            "date" : ISODate("2014-03-15T09:00:00.000Z")
        }, 
        {
            "_id" : 4,
            "item" : "xyz",
            "price" : 5,
            "quantity" : 20,
            "date" : ISODate("2014-04-04T11:21:39.736Z")
        }
    ]
}

/* 2 */
{
    "_id" : "jkl",
    "books" : [ 
        {
            "_id" : 2,
            "item" : "jkl",
            "price" : 20,
            "quantity" : 1,
            "date" : ISODate("2014-03-01T09:00:00.000Z")
        }
    ]
}

/* 3 */
{
    "_id" : "abc",
    "books" : [ 
        {
            "_id" : 1,
            "item" : "abc",
            "price" : 10,
            "quantity" : 2,
            "date" : ISODate("2014-03-01T08:00:00.000Z")
        }, 
        {
            "_id" : 5,
            "item" : "abc",
            "price" : 10,
            "quantity" : 10,
            "date" : ISODate("2014-04-04T21:23:13.331Z")
        }
    ]
}
複製代碼

$match

釋義：

過濾文檔，僅將符合指定條件的文檔傳遞到下一個管道階段。
$match接受一個指定查詢條件的文檔。查詢語法與讀操做查詢語法相同。

語法：

{ $match: { <query> } }

管道優化：

$match用於對文檔進行篩選，以後能夠在獲得的文檔子集上作聚合，$match可使用除了地理空間以外的全部常規查詢操做符， 在實際應用中儘量將$match放在管道的前面位置。這樣有兩個好處：一是能夠快速將不須要的文檔過濾掉，以 減小管道的工做量；二是若是再投射和分組以前執行$match， 查詢可使用索引。

限制：

  • 不能在$ match查詢中使用$做爲聚合管道的一部分。
  • 要在$match階段使用$text，$match階段必須是管道的第一階段。
  • 視圖不支持文本搜索。

舉例：

示例數據：

複製代碼 
{ "_id" : ObjectId("512bc95fe835e68f199c8686"), "author" : "dave", "score" : 80, "views" : 100 }
{ "_id" : ObjectId("512bc962e835e68f199c8687"), "author" : "dave", "score" : 85, "views" : 521 }
{ "_id" : ObjectId("55f5a192d4bede9ac365b257"), "author" : "ahn", "score" : 60, "views" : 1000 }
{ "_id" : ObjectId("55f5a192d4bede9ac365b258"), "author" : "li", "score" : 55, "views" : 5000 }
{ "_id" : ObjectId("55f5a1d3d4bede9ac365b259"), "author" : "annT", "score" : 60, "views" : 50 }
{ "_id" : ObjectId("55f5a1d3d4bede9ac365b25a"), "author" : "li", "score" : 94, "views" : 999 }
{ "_id" : ObjectId("55f5a1d3d4bede9ac365b25b"), "author" : "ty", "score" : 95, "views" : 1000 }
複製代碼

1.使用 $match作簡單的匹配查詢

返回：

複製代碼 
/* 1 */
{
    "_id" : ObjectId("512bc95fe835e68f199c8686"),
    "author" : "dave",
    "score" : 80,
    "views" : 100
}

/* 2 */
{
    "_id" : ObjectId("512bc962e835e68f199c8687"),
    "author" : "dave",
    "score" : 85,
    "views" : 521
}
複製代碼

2. 使用$match管道選擇要處理的文檔，而後將結果輸出到$group管道以計算文檔的計數：

返回：

/* 1 */
{
    "_id" : null,
    "count" : 5.0
}

$unwind

釋義：

從輸入文檔解構數組字段以輸出每一個元素的文檔。簡單說就是 能夠將數組拆分爲單獨的文檔。

語法：

{ $unwind: <field path> }

要指定字段路徑，在字段名稱前加上$符並用引號括起來。

v3.2+支持以下語法：

複製代碼 
{
  $unwind:
    {
      path: <field path>,
      includeArrayIndex: <string>,  #可選,一個新字段的名稱用於存放元素的數組索引。該名稱不能以$開頭。
      preserveNullAndEmptyArrays: <boolean> #可選，default :false，若爲true,若是路徑爲空，缺乏或爲空數組，則$unwind輸出文檔

 } 
}
複製代碼

若是爲輸入文檔中不存在的字段指定路徑，或者該字段爲空數組，則$unwind默認會忽略輸入文檔，而且不會輸出該輸入文檔的文檔。

版本3.2中的新功能：要輸出數組字段丟失的文檔，null或空數組，請使用選項preserveNullAndEmptyArrays。

舉例：

1. 示例數據1：

{ "_id" : 1, "item" : "ABC1", sizes: [ "S", "M", "L"] }

如下聚合使用$unwind爲sizes數組中的每一個元素輸出一個文檔：

複製代碼 
db.getCollection('test').aggregate(
 [ { $unwind : "$sizes" } ]
)

返回：

{ "_id" : 1, "item" : "ABC1", "sizes" : "S" }
{ "_id" : 1, "item" : "ABC1", "sizes" : "M" }
{ "_id" : 1, "item" : "ABC1", "sizes" : "L" }

複製代碼

每一個文檔與輸入文檔相同，除了sizes字段的值是原始sizes數組的值。

2. 再以下示例數據：

{ "_id" : 1, "item" : "ABC", "sizes": [ "S", "M", "L"] }
{ "_id" : 2, "item" : "EFG", "sizes" : [ ] }
{ "_id" : 3, "item" : "IJK", "sizes": "M" }
{ "_id" : 4, "item" : "LMN" }
{ "_id" : 5, "item" : "XYZ", "sizes" : null }

1）如下$unwind操做使用includeArrayIndex選項來輸出數組元素的數組索引。

複製代碼 
db.getCollection('test').aggregate( [ { $unwind: { path: "$sizes", includeArrayIndex: "arrayIndex" } } ] )

返回：

{ "_id" : 1, "item" : "ABC", "sizes" : "S", "arrayIndex" : NumberLong(0) }
{ "_id" : 1, "item" : "ABC", "sizes" : "M", "arrayIndex" : NumberLong(1) }
{ "_id" : 1, "item" : "ABC", "sizes" : "L", "arrayIndex" : NumberLong(2) }
{ "_id" : 3, "item" : "IJK", "sizes" : "M", "arrayIndex" : null }

複製代碼

2）如下$unwind操做使用preserveNullAndEmptyArrays選項在輸出中包含缺乏size字段，null或空數組的文檔。

複製代碼 
db.inventory.aggregate( [
   { $unwind: { path: "$sizes", preserveNullAndEmptyArrays: true } }
] )

返回：
{ "_id" : 1, "item" : "ABC", "sizes" : "S" }
{ "_id" : 1, "item" : "ABC", "sizes" : "M" }
{ "_id" : 1, "item" : "ABC", "sizes" : "L" }
{ "_id" : 2, "item" : "EFG" }
{ "_id" : 3, "item" : "IJK", "sizes" : "M" }
{ "_id" : 4, "item" : "LMN" }
{ "_id" : 5, "item" : "XYZ", "sizes" : null }
複製代碼

$project

釋義：

$project能夠從文檔中選擇想要的字段，和不想要的字段（指定的字段能夠是來自輸入文檔或新計算字段的現有字段

），也能夠經過管道表達式進行一些複雜的操做，例如數學操做，日期操做，字符串操做，邏輯操做。

語法：

{ $project: { <specification(s)> } }

$project 管道符的做用是選擇字段（指定字段，添加字段，不顯示字段,_id：0，排除字段等），重命名字段，派生字段。

specifications有如下形式：

<field>: <1 or true>    是否包含該字段，field:1/0，表示選擇/不選擇 field

_id: <0 or false>        是否指定_id字段

<field>: <expression>  添加新字段或重置現有字段的值。 在版本3.6中更改：MongoDB 3.6添加變量REMOVE。若是表達式的計算結果爲$$REMOVE，則該字段將排除在輸出中。

<field>:<0 or false>    v3.4新增功能，指定排除字段

  • 默認狀況下，_id字段包含在輸出文檔中。要在輸出文檔中包含輸入文檔中的任何其餘字段，必須明確指定$project中的包含。 若是指定包含文檔中不存在的字段，$project將忽略該字段包含，而且不會將該字段添加到文檔中。
  • 默認狀況下，_id字段包含在輸出文檔中。要從輸出文檔中排除_id字段，必須明確指定$project中的_id字段爲0。
  • v3.4版新增功能-若是指定排除一個或多個字段，則全部其餘字段將在輸出文檔中返回。 若是指定排除_id之外的字段，則不能使用任何其餘$project規範表單：即，若是排除字段，則不能指定包含字段，重置現有字段的值或添加新字段。此限制不適用於使用REMOVE變量條件排除字段。
  • v3.6版本中的新功能- 從MongoDB 3.6開始，能夠在聚合表達式中使用變量REMOVE來有條件地禁止一個字段。
  • 要添加新字段或重置現有字段的值，請指定字段名稱並將其值設置爲某個表達式。
  • 要將字段值直接設置爲數字或布爾文本，而不是將字段設置爲解析爲文字的表達式，請使用$literal操做符。不然，$project會將數字或布爾文字視爲包含或排除該字段的標誌。
  • 經過指定新字段並將其值設置爲現有字段的字段路徑，能夠有效地重命名字段。
  • 從MongoDB 3.2開始，$project階段支持使用方括號[]直接建立新的數組字段。若是數組規範包含文檔中不存在的字段，則該操做會將空值替換爲該字段的值。
  • 在版本3.4中更改-若是$project 是一個空文檔，MongoDB 3.4和更高版本會產生一個錯誤。
  • 投影或添加/重置嵌入文檔中的字段時，可使用點符號。如：
"contact.address.country": <1 or 0 or expression>
或
contact: { address: { country: <1 or 0 or expression> } }

舉例：

示例數據：

複製代碼 
{
  "_id" : 1,
  title: "abc123",
  isbn: "0001122223334",
  author: { last: "zzz", first: "aaa" },
  copies: 5,
  lastModified: "2016-07-28"
}
複製代碼

1. 如下$project階段的輸出文檔中只包含_id，title和author字段：

db.getCollection('test').aggregate( [ { $project : { title : 1 , author : 1 } } ] )

返回：

{ "_id" : 1, "title" : "abc123", "author" : { "last" : "zzz", "first" : "aaa" } }

2. _id字段默認包含在內。要從$ project階段的輸出文檔中排除_id字段，請在project文檔中將_id字段設置爲0來指定排除_id字段。

db.getCollection('test').aggregate( [ { $project : { _id: 0, title : 1 , author : 1 } } ] )

返回：

{ "title" : "abc123", "author" : { "last" : "zzz", "first" : "aaa" } }

3.如下$ project階段從輸出中排除lastModified字段：

db.getCollection('test').aggregate( [ { $project : { "lastModified": 0 } } ] )

4.從嵌套文檔中排除字段， 在$ project階段從輸出中排除了author.first和lastModified字段：

db.test.aggregate( [ { $project : { "author.first" : 0, "lastModified" : 0 } } ] )

或者能夠將排除規範嵌套在文檔中：

db.test.aggregate( [ { $project: { "author": { "first": 0}, "lastModified" : 0 } } ] )

返回：

複製代碼 
{
   "_id" : 1,
   "title" : "abc123",
   "isbn" : "0001122223334",
   "author" : {
      "last" : "zzz"
   },
   "copies" : 5,
}
複製代碼

3.6版本中的新功能。從MongoDB 3.6開始，能夠在聚合表達式中使用變量REMOVE來有條件地禁止一個字段。

示例數據：

複製代碼 
{
  "_id" : 1,
  title: "abc123",
  isbn: "0001122223334",
  author: { last: "zzz", first: "aaa" },
  copies: 5,
  lastModified: "2016-07-28"
}
{
  "_id" : 2,
  title: "Baked Goods",
  isbn: "9999999999999",
  author: { last: "xyz", first: "abc", middle: "" },
  copies: 2,
  lastModified: "2017-07-21"
}
{
  "_id" : 3,
  title: "Ice Cream Cakes",
  isbn: "8888888888888",
  author: { last: "xyz", first: "abc", middle: "mmm" },
  copies: 5,
  lastModified: "2017-07-22"
}
複製代碼

5. 下面的$project階段使用REMOVE變量來排除author.middle字段，前提是它等於""：

複製代碼 
db.books.aggregate( [
   {
      $project: {
         title: 1,
         "author.first": 1,
         "author.last" : 1,
         "author.middle": {
            $cond: {
               if: { $eq: [ "", "$author.middle" ] },
               then: "$$REMOVE",
               else: "$author.middle"
            }
         }
      }
   }
] )
複製代碼

返回：

{ "_id" : 1, "title" : "abc123", "author" : { "last" : "zzz", "first" : "aaa" } }
{ "_id" : 2, "title" : "Baked Goods", "author" : { "last" : "xyz", "first" : "abc" } }
{ "_id" : 3, "title" : "Ice Cream Cakes", "author" : { "last" : "xyz", "first" : "abc", "middle" : "mmm" } }

包含來自嵌入文檔的指定字段（結果只返回包含嵌套文檔的字段，固然也包括_id）

示例文檔：

{ _id: 1, user: "1234", stop: { title: "book1", author: "xyz", page: 32 } }
{ _id: 2, user: "7890", stop: [ { title: "book2", author: "abc", page: 5 }, { title: "book3", author: "ijk", page: 100 } ] }

只返回stop字段中的title字段：

db.bookmarks.aggregate( [ { $project: { "stop.title": 1 } } ] )

或
db.bookmarks.aggregate( [ { $project: { stop: { title: 1 } } } ] )

返回：

{ "_id" : 1, "stop" : { "title" : "book1" } }
{ "_id" : 2, "stop" : [ { "title" : "book2" }, { "title" : "book3" } ] }

包含計算字段

示例數據：

複製代碼 
{
  "_id" : 1,
  title: "abc123",
  isbn: "0001122223334",
  author: { last: "zzz", first: "aaa" },
  copies: 5
}
複製代碼

返回字段新增了isbn, lastname和copiesold

複製代碼 
db.books.aggregate(
   [
      {
         $project: {
            title: 1,
            isbn: {
               prefix: { $substr: [ "$isbn", 0, 3 ] },
               group: { $substr: [ "$isbn", 3, 2 ] },
               publisher: { $substr: [ "$isbn", 5, 4 ] },
               title: { $substr: [ "$isbn", 9, 3 ] },
               checkDigit: { $substr: [ "$isbn", 12, 1] }
            },
            lastName: "$author.last",
            copiesSold: "$copies"
         }
      }
   ]
)
複製代碼

上面執行的返回結果：

複製代碼 
{
   "_id" : 1,
   "title" : "abc123",
   "isbn" : {
      "prefix" : "000",
      "group" : "11",
      "publisher" : "2222",
      "title" : "333",
      "checkDigit" : "4"
   },
   "lastName" : "zzz",
   "copiesSold" : 5
}
複製代碼

投影出新數組字段

示例數據：

{ "_id" : ObjectId("55ad167f320c6be244eb3b95"), "x" : 1, "y" : 1 }

下面的聚合操做將返回新的數組字段myArray:

db.collection.aggregate( [ { $project: { myArray: [ "$x", "$y" ] } } ] )

返回：

{ "_id" : ObjectId("55ad167f320c6be244eb3b95"), "myArray" : [ 1, 1 ] }

若是返回的數組包含了不存在的字段，則會返回null:

db.collection.aggregate( [ { $project: { myArray: [ "$x", "$y", "$someField" ] } } ] )

返回：

{ "_id" : ObjectId("55ad167f320c6be244eb3b95"), "myArray" : [ 1, 1, null ] }

$limit

限制傳遞到管道中下一階段的文檔數

語法：

{ $limit: <positive integer> }

示例：

db.article.aggregate(
    { $limit : 5 }
);

此操做僅返回管道傳遞給它的前5個文檔。 $limit對其傳遞的文檔內容沒有影響。

注意：

當$sort在管道中的$limit以前當即出現時，$sort操做只會在過程當中維持前n個結果，其中n是指定的限制，而MongoDB只須要將n個項存儲在內存中。當allowDiskUse爲true而且n個項目超過聚合內存限制時，此優化仍然適用。

$skip

跳過進入stage的指定數量的文檔，並將其他文檔傳遞到管道中的下一個階段

語法：

{ $skip: <positive integer> }

示例：

db.article.aggregate(
    { $skip : 5 }
);

此操做將跳過管道傳遞給它的前5個文檔。 $skip對沿着管道傳遞的文檔的內容沒有影響。

$sort

對全部輸入文檔進行排序，並按排序順序將它們返回到管道。

語法：

{ $sort: { <field1>: <sort order>, <field2>: <sort order> ... } }


$sort指定要排序的字段和相應的排序順序的文檔。 <sort order>能夠具備如下值之一：

  • 1指定升序。
  • -1指定降序。
  • {$meta：「textScore」}按照降序排列計算出的textScore元數據。

示例：

要對字段進行排序，請將排序順序設置爲1或-1，以分別指定升序或降序排序，以下例所示：

db.users.aggregate(
   [
     { $sort : { age : -1, posts: 1 } }
   ]
)

比較不一樣BSON類型的值時，MongoDB使用如下比較順序，從最低到最高：

複製代碼 
 1 MinKey (internal type)
 2 Null
 3 Numbers (ints, longs, doubles, decimals)
 4 Symbol, String
 5 Object
 6 Array
 7 BinData
 8 ObjectId
 9 Boolean
10 Date
11 Timestamp
12 Regular Expression
13 MaxKey (internal type)
複製代碼

$sortByCount

v3.4新增。根據指定表達式的值對傳入文檔分組，而後計算每一個不一樣組中文檔的數量。每一個輸出文檔都包含兩個字段：包含不一樣分組值的_id字段和包含屬於該分組或類別的文檔數的計數字段，文件按降序排列。

語法：

{ $sortByCount:  <expression> }
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