【mongoDB查詢進階】聚合管道(三)--表達式操做符

時間 2019-11-09

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管道操做符的分類

管道操做符能夠分爲三類：數據庫

階段操做符（Stage Operators）
表達式操做符（Expression Operators）--主要用於$project
累加器（Accumulators）--主要用於$group分組

參考MongoDB官網:https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/aggregationexpress

本篇主要內容是管道操做符中的表達式操做符。segmentfault

表達式操做符（Expression Operators）

表達式操做符主要用於在管道中構建表達式時使用，使用相似於函數那樣須要參數，主要用於$project操做符中，用於構建表達式，使用方法通常以下：數組

方法1：ide

{ <operator>: [ <argument1>, <argument2> ... ] }

方法2：函數

{ <operator>: <argument> }

表達式操做符分類

布爾值操做符（Boolean Operators）
集合操做符（Set Operators）
比較操做符（Comparison Operators）
數學操做符（Arithmetic Operators）
字符串操做符（String Operators）
文本搜索操做符（Text Search Operators）
數組操做符（Array Operators）
變量操做符（Variable Operators）
字面量操做符（Literal Operators）
日期操做符（Date Operators）
條件操做符（Conditional Operators）
數據類型操做符（Data Type Operators）

經常使用表達式操做符

布爾值操做符（Boolean Operators）

操做符	簡述
$and	邏輯與操做符，當他的表達式中全部值都是true的時候，才返回true。用法：`{ $and: [ <expression1>, <expression2>, ... ] }`。
$or	邏輯或操做符，當他的表達式中有值是true的時候，就會返回true。用法：`{ $or: [ <expression1>, <expression2>, ... ] }`
$not	取反操做符，返回表達式中取反後的布爾值。用法：`{ $not: [ <expression> ] }`

示例

例子	結果
`{ $and: [ 1, "green" ] }`	true
`{ $and: [ ] }`	true
`{ $and: [ [ null ], [ false ], [ 0 ] ] }`	true
`{ $and: [ null, true ] }`	false
`{ $and: [ 0, true ] }`	false
`{ $or: [ true, false ] }`	true
`{ $or: [ [ false ], false ] }`	true
`{ $or: [ null, 0, undefined ] }`	false
`{ $or: [ ] }`	false
`{ $not: [ true ] }`	false
`{ $not: [ [ false ] ] }`	false
`{ $not: [ false ] }`	true
`{ $not: [ null ] }`	true
`{ $not: [ 0 ] }`	true

比較操做符（Comparison Operators）

操做符	簡述
$cmp	比較操做符，比較表達式中兩個值的大小，若是第一個值小於第二個值則返回-1，相等返回0，大於返回1。用法`{ $cmp: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$eq	比較表達式中兩個是否相等，是則返回true，不然返回false。用法`{ $eq: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$gt	比較表達式中第一個值是否大於第二個值，是則返回true，不然返回false。用法`{ $gt: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$gte	比較表達式中第一個值是否大於等於第二個值，是則返回true，不然返回false。用法`{ $gte: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$lt	比較表達式中第一個值是否小於第二個值，是則返回true，不然返回false。用法`{ $lt: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$lte	比較表達式中第一個值是否小於等於第二個值，是則返回true，不然返回false。用法`{ $lte: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$ne	比較表達式中兩個是否相等，不過返回值與$eq相反，是則返回false，不然返回true。用法`{ $ne: [ <expression1>, <expression2> ] }`

示例

假設有一個關於考試成績的集合：spa

{ "_id" : 1, "name" : "abc1",  score: 80 }
{ "_id" : 2, "name" : "avc1",  score: 82 }
{ "_id" : 3, "name" : "adc1",  score: 79 }
{ "_id" : 4, "name" : "awc1",  score: 60 }
{ "_id" : 5, "name" : "xyz1",  score: 50 }
{ "_id" : 6, "name" : "VWZ1",  score: 100 }

操做以下：code

db.collection.aggregate(
   [
     {
       $project:
          {
            name: 1,
            score: 1,
            cmp60: { $cmp: [ "$score", 60 ] },
            eq100: { $eq: [ "$score", 100 ] },
            gt80: { $gt: [ "$score", 80 ] },
            gte80: { $gte: [ "$score", 80 ] },
            lt80: { $lt: [ "$score", 80 ] },
            lte80: { $lte: [ "$score", 80 ] },
            ne100: { $ne: [ "$score", 100 ] },
            _id: 0
          }
     }
   ]
)

返回結果：orm

{ "name" : "abc1", score: 80, cmp60: 1, eq100: false, gt80: false, gte80: true, lt80: false, lte80: true, ne100: true }
{ "name" : "avc1", score: 82, cmp60: 1, eq100: false, gt80: true, gte80: true, lt80: false, lte80: false, ne100: true }
{ "name" : "adc1", score: 79, cmp60: 1, eq100: false, gt80: false, gte80: false, lt80: true, lte80: false, ne100: true }
{ "name" : "awc1", score: 60, cmp60: 0, eq100: false, gt80: false, gte80: false, lt80: true, lte80: true, ne100: true }
{ "name" : "xyz1", score: 50, cmp60: -1, eq100: false, gt80: false, gte80: false, lt80: true, lte80: true, ne100: true }
{ "name" : "VWZ1", score: 100, cmp60: 1, eq100: true, gt80: true, gte80: true, lt80: false, lte80: false, ne100: false }

數學操做符（Arithmetic Operators）

操做符	簡述
$abs	求絕對值操做符，於v3.2版新加入。用法：`{ $abs: <number> }`
$add	求和操做符，返回全部表達式相加起來的結果。用法：`{ $add: [ <expression1>, <expression2>, ... ] }`
$ceil	進一法取整操做符，取於v3.2版新加入。用法：`{ $ceil: <number> }`
$divide	求商操做符，返回表達式1除以表達式2的商。用法：`{ $divide: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$subtract	求差操做符，返回表達式1減去表達式2的結果。用法：`{ $subtract: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$multiply	求積操做符，返回全部表達式相乘的結果。用法：`{ $multiply: [ <expression1>, <expression2>, ... ] }`
$mod	求餘操做符，返回全部表達式1除以表達式2所獲得的餘數。用法：`{ $multiply: [ <expression1>, <expression2>] }`

示例

例子	結果
`{ $abs: -1 }`	1
`{ $abs: 1 }`	1
`{ $abs: null }`	null
`{ $add: [1, 1] }`	2
`{ $ceil: 1 }`	1
`{ $ceil: 7.80 }`	8
`{ $ceil: -2.8 }`	-2
`{ $divide: [40, 8] }`	5
`{ $subtract: [10, 8] }`	2
`{ $multiply: [5, 8] }`	40
`{ $mob: [80, 7] }`	3
`{ $mob: [80, 8] }`	0

Tips: $add將一個日期類型和數字類型相加會變成日期類型。這樣的話，當數據庫存儲的是時間戳可是須要又想對其使用日期操做符的話，就能夠經過這樣的方法，先讓其變成日期類型，而後再使用日期操做符，用法參考：{ $add: [ new Date(0), '$ts' ] }。

字符串操做符（String Operators）

操做符	簡述
$concat	鏈接操做符，將給定表達式中的字符串鏈接一塊兒。用法：`{ $concat: [ <expression1>, <expression2>, ... ] }`
$split	切割操做符，用於對字符串進行分切。用法：`{ $split: [ <string expression>, <delimiter> ] }`
$toLower	用於返回字符串的小寫形式。用法：`{ $toLower: <expression> }`
$toUpper	用於返回字符串的大寫形式。用法：`{ $toUpper: <expression> }`
$substr	用於返回子字符串，v3.4+版本不建議使用，應該使用substrBytes或substrCP，v3.4+版本使用的話，至關於substrBytes。用法：`{ $substr: [ <string>, <start>, <length> ] }`
$substrBytes	用於根據UTF-8下的字節位置返回子字符串（起始位置爲0），於v3.4新增。用法：`{ $substrBytes: [ <string expression>, <byte index>, <byte count> ] }`
$substrCP	用於根據UTF-8下的Code Point位置返回子字符串（起始位置爲0），於v3.4新增。用法：`{ $substrCP: [ <string expression>, <code point index>, <code point count> ] }`

Code Point: (1) Any value in the Unicode codespace; that is, the range of integers from 0 to 10FFFF16. Not all code points are assigned to encoded characters. See code point type. (2) A value, or position, for a character, in any coded character set.

示例

例子	結果
`{ $concat: [ "item", " - ", "a" ] }`	item - a
`{ $split: [ "June-15-2013", "-" ] }`	`[ "June", "15", "2013" ]`
`{ $split: [ "banana split", "a" ] }`	`[ "b", "n", "n", " split" ]`
`{ $split: [ "headphone jack", 7 ] }`	$split第二個參數必須是一個字符串，不能是數字
`{ $toLower: "ITEM" }`	"item"
`{ $toLower: "Item" }`	"item"
`{ $toLower: null }`	""
`{ $toUpper: "item" }`	"ITEM"
`{ $toUpper: "Item" }`	"ITEM"
`{ $toUpper: null }`	""
`{ $substrBytes: [ "abcde", 1, 2 ] }`	"bc"
`{ $substrBytes: [ "Hello World!", 6, 5 ] }`	"World"
`{ $substrBytes: [ "cafétéria", 0, 5 ] }`	"café"
`{ $substrBytes: [ "cafétéria", 5, 4 ] }`	"tér"
`{ $substrBytes: [ "cafétéria", 7, 3 ] }`	"Error: Invalid range, starting index is a UTF-8 continuation byte."
`{ $substrBytes: [ "cafétéria", 3, 1 ] }`	"Error: Invalid range, ending index is in the middle of a UTF-8 character."
`{ $substrBytes: [ "壽司sushi", 0, 3 ] }`	"壽"
`{ $substrCP: [ "abcde", 1, 2 ] }`	"bc"
`{ $substrCP: [ "Hello World!", 6, 5 ] }`	"World"
`{ $substrCP: [ "cafétéria", 0, 5 ] }`	"cafét"
`{ $substrCP: [ "cafétéria", 5, 4 ] }`	"tér"
`{ $substrCP: [ "cafétéria", 7, 3 ] }`	"ia"
`{ $substrCP: [ "cafétéria", 3, 1 ] }`	"é"
`{ $substrCP: [ "壽司sushi", 0, 3 ] }`	"壽司s"

日期操做符（Date Operators）

操做符	簡述
$dayOfYear	返回一年中的一天，值在1和366（閏年）之間。用法：`{ $dayOfYear: <expression> }`
$dayOfMonth	返回一個月中的一天，值在1和31之間。用法：`{ $dayOfMonth: <expression> }`
$dayOfWeek	返回一週中的一天，值在1（週日）和7（週六）之間。用法：`{ $dayOfWeek: <expression> }`
$year	返回年份，eg:2017。用法：`{ $year: <expression> }`
$month	返回月份，值在1和12之間。用法：`{ $month: <expression> }`
$week	返回周，值在0和53之間。用法：`{ $week: <expression> }`
$hour	返回時，值在0和23之間。用法：`{ $hour: <expression> }`
$minute	返回分，值在0和59之間。用法：`{ $minute: <expression> }`
$second	返回秒，值在0和60之間（閏秒）。用法：`{ $second: <expression> }`
$millisecond	返回毫秒，值在0和999之間。用法：`{ $millisecond: <expression> }`
$dateToString	返回日期的字符串。用法：`{ $dateToString: { format: <formatString>, date: <dateExpression> } }`

示例

假若有如下數據：

{ "_id" : 1, "item" : "abc", "price" : 10, "quantity" : 2, "date" : ISODate("2014-01-01T08:15:39.736Z") }

進行以下操做：

db.collection.aggregate(
   [
     {
       $project:
         {
           year: { $year: "$date" },
           month: { $month: "$date" },
           day: { $dayOfMonth: "$date" },
           hour: { $hour: "$date" },
           minutes: { $minute: "$date" },
           seconds: { $second: "$date" },
           milliseconds: { $millisecond: "$date" },
           dayOfYear: { $dayOfYear: "$date" },
           dayOfWeek: { $dayOfWeek: "$date" },
           week: { $week: "$date" },
           yearMonthDayUTC: { $dateToString: { format: "%Y-%m-%d", date: "$date" } },
          time: { $dateToString: { format: "%H:%M:%S:%L", date: "$date" } }
         }
     }
   ]
)

返回結果:

{
  "_id" : 1,
  "year" : 2014,
  "month" : 1,
  "day" : 1,
  "hour" : 8,
  "minutes" : 15,
  "seconds" : 39,
  "milliseconds" : 736,
  "dayOfYear" : 1,
  "dayOfWeek" : 4,
  "week" : 0,
  "yearMonthDayUTC" : "2014-01-01", 
  "time" : "08:15:39:736"
}

條件操做符（Conditional Operators）

操做符	簡述
$cond	用法：`{ $cond: [ <boolean-expression>, <true-case>, <false-case> ] }` 或者 v2.6+還支持`{ $cond: { if: <boolean-expression>, then: <true-case>, else: <false-case-> } }`
$ifNull	用法：`{ $ifNull: [ <expression>, <replacement-expression-if-null> ] }`

示例

假設有一個關於考試成績的集合：

{ "_id" : 1, "name" : "a",  score: 80 }
{ "_id" : 2, "name" : "b",  score: 69 }
{ "_id" : 3, "name" : "c",  score: 53 }
{ "_id" : 3, "name" : null,  score: 70 }

操做以下：

db.collection.aggregate(
   [
      {
         $project:
           {
              _id: 0,
              score: 1,
              pass:
                {
                  $cond: [ { $gte: [ "$score", 60 ] }, 1, 0 ]
                },
              description: { $ifNull: [ "$name", "Unspecified" ] } 
           }
      }
   ]
)

返回結果：

{ "name" : "a",  score: 80, pass: 1 }
{ "name" : "b",  score: 69, pass: 1 }
{ "name" : "c",  score: 53, pass: 0 }
{ "name" : "Unspecified",  score: 70, pass: 1 }