MongoDB管道操作符(一)

熟悉Linux操作系统的小伙伴们应该知道Linux中有管道的说法，可以用来方便的处理数据。MongoDB2.2版本也引入了新的数据聚合框架，一个文档可以经过多个节点组成的管道，每个节点都有自己特殊的功能，比如文档分组、文档过滤等，每一个节点都会接受一连串的文档，对这些文档做一些类型转换，然后将转换后的文档传递给下一个节点，最后一个节点则会将结果返回给客户端。本文我们就先来看几个基本的管道操作符。

本文是MongoDB系列的第十二篇文章，了解前面的文章有助于更好的理解本文：

1.Linux上安装MongoDB
2.MongoDB基本操作
3.MongoDB数据类型
4.MongoDB文档更新操作
5.MongoDB文档查询操作(一)
6.MongoDB文档查询操作(二)
7.MongoDB文档查询操作(三)
8.MongoDB查看执行计划
9.初识MongoDB中的索引
10.MongoDB中各种类型的索引
11.MongoDB固定集合  

$match

match中都可以使用，比如获取集合中所有author为”杜甫”的文档，如下：

db.sang_collect.aggregate({$match:{author:"杜甫"}})

我们在实际使用时最好将match还可以用索引。

$project

基本用法

$project可以用来提取想要的字段，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{title:1,_id:0}})

1表示要该字段，0表示不要该字段，也可以对返回的字段进行重命名，比如将title改为articleTitle，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{"articleTitle":"$title"}})

不过这里有一个问题需要注意，如果原字段上有索引，重命名之后的字段上就没有索引了，因此最好在重命名之前使用索引。

数学表达式

数学表达式可以用来对一组数值进行加减乘除取模，比如我的数据结构如下：

{
    "_id" : ObjectId("59f841f5b998d8acc7d08863"),
    "orderAddressL" : "ShenZhen",
    "prodMoney" : 45.0,
    "freight" : 13.0,
    "discounts" : 3.0,
    "orderDate" : ISODate("2017-10-31T09:27:17.342Z"),
    "prods" : [ 
        "可乐", 
        "奶茶"
    ]
}

订单的总费用为商品费用加上运费，查询如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{totalMoney:{$add:["$prodMoney","$freight"]}}})

实际付款的费用是总费用减去折扣，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{totalPay:{$subtract:[{$add:["$prodMoney","$freight"]},"$discounts"]}}})

再来三个无厘头运算，比如计算prodMoney和freight和discounts的乘积：

db.sang_collect.aggregate({$project:{test1:{$multiply:["$prodMoney","$freight","$discounts"]}}})

再比如求freight的商，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{test1:{$divide:["$prodMoney","$freight"]}}})

再比如用prodMoney取模，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{test1:{$mod:["$prodMoney","$freight"]}}})

加法和乘法都可以接收多个参数，其余的都接收两个参数。

日期表达式

日期表达式可以从一个日期类型中提取出年、月、日、星期、时、分、秒等信息，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{"年份":{$year:"$orderDate"},"月份":{$month:"$orderDate"},"一年中第几周":{$week:"$orderDate"},"日期":{$dayOfMonth:"$orderDate"},"星期":{$dayOfWeek:"$orderDate"},"一年中第几天":{$dayOfYear:"$orderDate"},"时":{$hour:"$orderDate"},"分":{$minute:"$orderDate"},"秒":{$second:"$orderDate"},"毫秒":{$millisecond:"$orderDate"},"自定义格式化时间":{$dateToString:{format:"%Y年%m月%d %H:%M:%S",date:"$orderDate"}}}})

执行结果如下：

{
    "_id" : ObjectId("59f841f5b998d8acc7d08861"),
    "年份" : 2017,
    "月份" : 10,
    "一年中第几周" : 44,
    "日期" : 31,
    "星期" : 3,
    "一年中第几天" : 304,
    "时" : 9,
    "分" : 27,
    "秒" : 17,
    "毫秒" : 342,
    "自定义格式化时间" : "2017年10月31 09:27:17"
}

week表示本周是本年的第几周，从0开始计。$dateToString是MongoDB3.0+中的功能。格式化的字符还有以下几种：

字符串表达式

字符串表达式中有字符串的截取、拼接、转大写、转小写等操作，比如我截取orderAddressL前两个字符返回，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{addr:{$substr:["$orderAddressL",0,2]}}})

再比如我将orderAddressL和orderDate拼接后返回：

db.sang_collect.aggregate({$project:{addr:{$concat:["$orderAddressL",{$dateToString:{format:"--%Y年%m月%d",date:"$orderDate"}}]}}})

结果如下：

{
    "_id" : ObjectId("59f841f5b998d8acc7d08861"),
    "addr" : "NanJing--2017年10月31"
}

再比如我将orderAddressL全部转为小写返回：

db.sang_collect.aggregate({$project:{addr:{$toLower:"$orderAddressL"}}})

再比如我将orderAddressL全部转为大写返回：

db.sang_collect.aggregate({$project:{addr:{$toUpper:"$orderAddressL"}}})

逻辑表达式

想要比较两个数字的大小，可以使用$cmp操作符，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{test:{$cmp:["$freight","$discounts"]}}})

如果第一个参数大于第二个参数返回正数，第一个参数小于第二个则返回负数，也可以利用$strcasecmp来比较字符串（中文无效）：

db.sang_collect.aggregate({$project:{test:{$strcasecmp:[{$dateToString:{format:"..%Y年%m月%d",date:"$orderDate"}},"$orderAddressL"]}}})

至于我们之前介绍的ne/gte/lte等操作符在这里一样是适用的。另外还有or、and为例，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{test:{$and:[{"$eq":["$freight","$prodMoney"]},{"$eq":["$freight","$discounts"]}]}}})

or则表示参数中有一个为true就返回true，$not则会对它的参数的值取反，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{test:{$not:{"$eq":["$freight","$prodMoney"]}}}})

另外还有两个流程控制语句，如下：

db.sang_collect.aggregate({$project:{test:{$cond:[false,"trueExpr","falseExpr"]}}})

$cond第一个参数如果为true，则返回trueExpr，否则返回falseExpr.

db.sang_collect.aggregate({$project:{test:{$ifNull:[null,"replacementExpr"]}}})

$ifNull第一个参数如果为null，则返回replacementExpr，否则就返回第一个参数。

好了，MongoDB中的管道操作符我们就先说到这里，下篇文章继续，小伙伴们有问题欢迎留言讨论。

参考资料：

1.《MongoDB权威指南第2版》
2.mongodb聚合利用日期分组  

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