MongoDB（operator）

2016-01-22 本文已影响913人我看不见

关于operators

官方参考文档：https://docs.mongodb.org/manual/reference/
下面会对这些operator进行详解，先参考如下分类：

Query and Projection Operators

Comparison Query Operators 例如：$eq $gt $gte $lt $lte $ne $in $nin
Logical Query Operators 例如：$or $and $not $nor
Element Query Operators 例如：$exist $type
Evaluation Query Operators 例如：$mod $regex $text $where
Geospatial Query Operators
Query Operator Array 例如：$all $elemMatch(query) $size
Bitwise Query Operators 例如：$bitsAllSet $bitsAnySet $bitsAllClear $bitsAnyClear
Projection Operators 例如：$(projection) $elemMatch(projection) $meta $slice(projection)

Update Operators

Field Update Operators 例如：$inc $mul $rename $setOnInsert $set $unset $min $max $currentDate
Array Update Operators 例如：$(update) $addToSet $pop $pullAll $pull $pushAll $push $each $slice $sort $position
Bitwise Update Operators 例如：$bit
Isolation Update Operators 例如：$isolated

Aggregation Pipeline Operators

Pipeline Aggregation Stages 例如：$project $match $redact $limit $skip $unwind $group $sample $sort $geoNear $lookup $out $indexStats
Boolean Aggregation Operators
Set Operators (Aggregation)
Comparison Aggregation Operators
Arithmetic Aggregation Operators
String Aggregation Operators
Text Search Aggregation Operators
Array Aggregation Operators
Aggregation Variable Operators
Aggregation Literal Operators
Date Aggregation Operators
Conditional Aggregation Operators
Group Accumulator Operators

Operators详细解释如下：

Query and Projection Operators

Comparison Query Operators

$ne

功能：用于比较，意义是not equal to，一般用于find或update。
用法：{field: {$ne: value}}
例子：db.test.find({ "age": {$ne: 20} })
例子效果：列出test集合中所有age不等于20的文档
注：如果field是个数组type，那么value可以是数组中的一个元素，也可以是数组。

$lt

功能：用于比较，意义是less than，一般用于find或update。
用法： {field: {$lt: value} }
例子：db.test.find( { "number": { $lt: 20 } } )
例子效果：列出test集合中所有number<20的文档
注：比较操作符可以搭配组合实习区间筛选。

$gt

功能：用于比较，意义是greater than，一般用于find或update。
用法：{field: {$gt: value} }
例子：db.test.find( { "age": { $gt: 20 } } )
例子效果：列出test集合中所有age>20的文档
注：比较操作符可以搭配组合实习区间筛选。

$lte

功能：用于比较，意义是less than or equal to，一般用于find或update。
用法：{ field: { $lte: value} }
例子：db.test.find( { "number": { $lte: 20 } } )
例子效果：列出test集合中所有number<=20的文档
注：比较操作符可以搭配组合实习区间筛选。

$gte

功能：用于比较，意义是greater than or equal to，一般用于find或update。
用法：{field: {$gte: value} }
例子：db.test.find( { "age": { $gte: 20 } } )
例子效果：列出test集合中所有age>=20的文档
注：比较操作符可以搭配组合实习区间筛选。用于Date格式尤为合适。

$eq

功能：用于匹配，意义是equal to，一般用于find或update。
用法：{ <field>: { $eq: <value> } }
例子：db.test.find( { "age": { $eq: 10086 } } )
例子效果：精确匹配，等同于db.test.find( { "age": 10086 } )
注：一般不用，可以简写。比较操作符可以搭配组合实习区间筛选。

$in

功能：用于匹配，一般用于find或update，匹配一个数组中的任一个。
用法：{ field: { $in: [<value1>, <value2>, ... <valueN> ] } }
例子：db.students.find( { "age": { $in: [ 14, 15 ] } } )
例子效果：列出所有14、15岁的学生。
注：别看错了，这个数组不是区间，并不等同于$gte搭配$ltq。

$in

功能：用于匹配，一般用于find或update，筛出不匹配完全不匹配的文档。
用法：{ field: { $nin: [ <value1>, <value2> ... <valueN> ]} }
例子：db.students.find( { "age": { $in: [ 17, 18, 19 ] } } )
例子效果：列出所有非17、18岁、19岁的学生，不允许他们参加高考。
注：

Logical Query Operators

$or

功能：逻辑或，用于匹配，只要有一个field匹配中的就满足条件，一般用于find或update。
用法：{ $or: [ { <expression1> }, { <expression2> }, ...  } ] }
例子：db.goods.find( { $or: [ { quality: { $gt: 20 } }, { price: 10 } ] } )
例子效果：挑出那些要么质量好的，要么价格便宜的商品。
注：每个expression的限制程度应该升序，这样余下的筛选工作才会更快。

$and

功能：逻辑与，用于匹配，选中所有field都匹配的文档，一般用于find或update。
用法：{ $and: [ { <expression1> }, { <expression2> } , ...  } ] }
例子：db.goods.find( { $and: [ { price: 2.0 }, { city: "Beijing" } ] } )
例子效果：列出要在北京能够以2块钱买得到的东西。
注：每个expression的限制程度应该降序，这样大部分就已经被忽略了。

$not

功能：逻辑反，用于匹配，搜到那些不匹配的文档，一般用于find或update。
用法：{ field: { $not: { <operator-expression> } } }
例子：db.test.find( { price: { $not: { $gt: 1.99 } } } )
例子效果：$not和$gt搭配，相当于<=号。价格在1.99以上的被选中。
注：不能与$regex搭配使用，而是用/xxx/来使用正则，如find( { item: { $not: /^p.*/ } } )。

$nor

功能：选中那些全部expression都不匹配的文档。
用法：{ $nor: [ { <expression1> }, { <expression2> }, ...  ] }
例子：db.people.find( { $nor: [ { body: "fat" }, { hair: "black" } ] } )
例子效果：选一些古惑仔去打架，黑头发和太胖的就不行啦。
注：只要文档匹配到任意一个，都不会被选中。

Element Query Operators

$exist

功能：过滤掉指定field是存在or不存在的文档。
用法：{ field: { $exists: <boolean> } }
例子：db.inventory.find( { "num": { $exists: true } } )
例子效果：只查询具有num域的文档，包括该域为null的文档。
注：true为必须存在字段，false在必须不存在。

$type

功能：类型匹配，查询时可指定搜索域的类型，可避免乱七八糟的类型。
用法：{ field: { $type: <BSON type number> | <String alias> } }
例子1：db.addressBook.find( { "zipCode" : { $type : 1 } } )
例子2：db.addressBook.find( { "zipCode" : { $type : "double" } } )
例子效果：都是只考虑那些zipCode类型为double的文档。
注：关于array类型有些注意点。number类型可以通指。

Evaluation Query Operators

$mod

功能：取模操作，并指定取模结果来返回文档，一般用于find。
用法：{ field: { $mod: [ divisor, remainder ] } }
例子：db.test.find( { number: { $mod: [ 4, 0 ] } } )
例子效果：选中number域中的值除以4余0的文档。
注：

$regex

功能：使用正则表达式进行匹配，3种使用方式有各自的限制。
用法1：{ <field>: { $regex: /pattern/, $options: '<options>' } }
用法2：{ <field>: { $regex: 'pattern', $options: '<options>' } }
用法3：{ <field>: { $regex: /pattern/<options> } }
例子：
例子效果：
注：<options>的参数很多，比如 i m x s 。

$text

功能：指定要匹配的是字符串，提供匹配的高级操作。
用法：
{ 
  $text: { 
    $search: <string>, 
    $language: <string>, 
    $caseSensitive: <boolean>, 
    $diacriticSensitive: <boolean> 
  }
}
注：字符串匹配操作比较复杂，参考官网。

$where

功能：指定同个文档内的两个field进行比较，以进行特殊的筛选。
用法1：db.myCollection.find( { $where: "this.credits == this.debits" } )  省略function写法。
用法2：db.myCollection.find( { $where: function() { return (this.credits == this.debits) } }   
用法3：db.myCollection.find( "this.credits == this.debits || this.credits > this.debits" )  当筛选条件仅有一个$where表达式时。
用法4：db.myCollection.find( function() { return (this.credits == this.debits || this.credits > this.debits ) } )  当筛选条件仅有一个$where表达式时。
注：若返回true则选中该文档。

Geospatial Query Operators
- 二维相关的查询，暂时略。

Query Operator Array

$all

功能：用于数组匹配，可以指定数组中必须包含的元素。
用法：{ <field>: { $all: [ <value1> , <value2> ... ] } }
例子：{ "money": { $all: [ 5 , 2 , 1 ] } }
例子效果：想找10块钱零钱，找同时有散钱1、2、5的人。
注：指定的value并没有先后顺序，只检测包含性，所以有多个也没有关系。

$elemMatch(query)

功能：匹配内嵌文档或数组中的部分field。
用法：{ <field>: { $elemMatch: { <query1>, <query2>, ... } } }
例子：db.scores.find( { results: { $elemMatch: { $gte: 80, $lt: 85 } } })
例子效果：对于那些results数组中具有区间[80,85)元素的文档选中。
注：

$size

功能：指定数组的大小。
用法：db.collection.find( { <field>: { $size: <n> } } );
例子：db.people.find( { "card": { $size: 5 } } );
例子效果：集齐全5张卡片才能兑换礼品。
注：不能与$gt等比较操作符搭配。具体见官网。

Bitwise Query Operators

Projection Operators

$（projection）

功能：对array取下标。
用法：db.collection.find( { <array.field>: <value> ...}, { "<array>.$": 1 } )
例子：db.students.find( { grades: { $gte: 85 } }, { "grades.$": 1 } )
例子效果：将选中文档中首个大于等于85的数返回。
注：不能暴力使用多个array，提倡用$eleMatch。

$elemMatch（projection）

功能：用于数组中的元素匹配，可用于find的第2个参数。
用法：
例子：db.schools.find( { zipcode: "63109" }, { students: { $elemMatch: { school: 102, age: { $gt: 10} } } } )
例子效果：第2个参数是决定要返回的field的。
注：看官网吧。

$meta

功能：取出$text匹配的文档分数，看text了解score的概念就懂了。
用法：{ $meta: <metaDataKeyword> }
例子：db.collection.find( {$text: { $search: "coffee bake" } }, { score: { $meta: "textScore" } })
例子效果：cofee bake两个单词的匹配工作会使得每个文档得到一个分数，$meta调出这个分数。
注：要配合$text来使用，仅用于字符串搜索。

$slice（projection）

功能：在查询中将数组进行切片。
用法：{ <array>: {$slice: <count-expression> } }
例子：db.posts.find( {_id:1}, { comments: { $slice: [23, 5] } } )
例子效果：显示id=1的整个文档，但其中comments数组仅显示从第24开始的5个元素。
注：<count-expression>有多种方式：<n>表前n个、<-n>表后n个、<[begin, n]>从下标begin开始的n个、<[-begin, n]>忽略掉后begin个再取后n个。

Update Operators

一个field可以有多个查询条件限制，但不能够对应多个修改器。如下都是修改器。

Field Update Operators

$inc

功能：将文档中的某个field对应的value自增/减某个数字amount，是原子操作。
用法：{ $inc: { <field1>: <amount1>, <field2>: <amount2>, ... } }
例子：db.products.update( { _id: 1 }, { $inc: { quantity: -2} })
例子效果：将id=1的文档的quanty项自减2。
注：只允许操作数字型field（如浮点，整型），否则报错。若不存在field，则创建并初始化为0后再操作。

$mul

功能：将文档内的指定域作乘法，是原子操作。
用法：{ $mul: { field: <number> } }
例子：db.products.update( { _id: 1 }, { $mul: { price: 1.25 } })
例子效果：将_id=1的文档中的price域的值乘以1.25。
注：若没有指定的field，将创建一个再赋值为0值。会涉及数值类型转化。

$rename

功能：更改已存在的文档的指定field名称。
用法：{$rename: { <field1>: <newName1>, <field2>: <newName2>, ... } }
例子：db.students.update( { _id: 1 }, { $rename: { 'cell': 'mobile' } } )
例子效果：将cell域名改成了mobile。
注：其实使用了$unset和$set。

$setOnInsert

功能：配合upsert操作，在作为insert时可以为新文档扩展更多的field。
用法：db.collection.update( <query>, { $setOnInsert: { <field1>: <value1>, ... } }, { upsert: true })
例子：db.products.update( { _id: 1 }, { $set: { item: "apple" }, $setOnInsert: { money: 100 } }, { upsert: true })
例子效果：若_id=1的文档存在，仅改item，否则插入由item域和$setOnInsert所指定的域组成的文档。
注：

$set

功能：文档中value的替换，一般用于update。
用法：{ $set: { <field1>: <value1>, ... } }
例子：db.stuff.update( { _id: 100 }, { $set: { "job": "worker"} })
例子效果：将id=100的文档的"job"项修改为worker。
注：若field不存在，则创建。若field中包含dot，则会创建一个内嵌文档再填充。

$unset

功能：删除文档中的某个项，同样可删内嵌型。
用法：{ $unset: { <field1>: "", ... } }
例子：db.products.update( { _id: 1 }, { $unset: { quantity: "", instock: "" } })
例子效果：删除掉了id=1的文档的两个key。
注：若文档中不存在field项，则不操作。

$min

功能：更新一个field要么为指定的值，要么是不变，取决于其中的小者。
用法：{ $min: { <field1>: <value1>, ... } }
例子：db.scores.update( { _id: 1 }, { $min: { lowScore: 150 } } )
例子效果：假设_id=1的文档中的lowScore的值为200,那么它立刻被更新为150。
注：保证指定field的值小于等于我指定的值。

$max
```
功能：与$min相反。
注：
```

$currentDate

功能： 设置指定field值为当前的时间。
用法：{ $currentDate: { <field1>: <typeSpecification1>, ... } }
例子：db.users.update( { _id: 1 }, { $currentDate: { "lastLogin": { $type: "timestamp" } } })
例子效果：直接修改了lastLogin为当前时间戳。
注：日期可以是Date()也可以是timestamp。

Array Update Operators

$（update）

功能：定位符'$'，可获取元素在array中的下标（从0开始），一般用于update。
用法：{ "<array>.$" : value }
例子：db.students.update( { _id: 1, grades: 80 }, { $set: { "grades.$" : 82 } })
例子效果：将id=1的文档中的grades数组中的元素80搜出来，获取其在数组中的下标，以此为索引来更新元素为82。
注：使用在其他地方有诸多限制，参考官方文档。

$addToSet

功能：用于更新，添加一个value到一个array中，一般用于update第2个参数。
用法：{ $addToSet: {<field1>: <value1>, ...} }
例子：db.test.update( { "age":  20}, {$addToSet: { "email": "new@qq.com" }} )
例子效果：将新邮箱插入到test集合中的所有age=20的文档中的email数组中的末尾。
注：field只可以是array类型。在update时，若field不存在，则创建，若value已存在，则不操作。
   需要注意的是同时插入多个value于同一array的情况，要么每次都写field域，要么使用$each。

$pop

功能：删除array的首元素或尾元素，一般用于update。
用法：{ $pop: { <field>: <-1 | 1>, ... } }
例子：db.students.update( { _id: 1 }, { $pop: { scores: -1 } } )
例子效果：删除id=1的文档中scores数组的首元素。
注：-1和1分别表示首、尾的意思。

$pullAll

功能：pull的加强版，可以一次性保证多个元素不在数组中。
用法：{ $pullAll: { <field1>: [ <value1>, <value2> ... ], ... } }
例子：db.survey.update( { _id: 1 }, { $pullAll: { scores: [ 0, 5 ] } } )
例子效果：保证了指定文档中scores数组不包含0和5。
注：可以充当pull使用，也可以搭配使用。

$pull

功能：删除满足条件的数组元素。
用法：{ $pull: { <field1>: <value|condition>, <field2>: <value|condition>, ... } }
例子：db.stores.update( { }, { $pull: {vegetables: "carrots" } })
例子效果：保证stores集合中所有文档中的vegetables数组不含单词"carrots"。
注：所有条件都匹配中了就删除。而欲删除array中的集合，则需指定完全匹配的集合。condition可以指定条件。

$pushAll

功能：$push的加强版，可往一个数字中塞更多的元素。
用法：{ $pushAll: { <field>: [ <value1>, <value2>, ... ] } }
例子：同$pullAll
注：指定单个value时就变成push了。

$push

功能：往array中暴力添加元素，用于update。
用法：{ $push: { <field1>: <value1>, ... } }
例子：db.students.update( { _id: 1 }, { $push: { scores: 89 } })
例子效果：在students集合中的id=1的文档中的scores数组中添加数字89。
注：如果不存在field，则创建。可以搭配 $each $sort $slice 等等来使用。注意大量push时的效率。

$each

功能：保证数组中必定存在某些元素，搭配$addToSet或$push使用。
用法1：{ $addToSet: { <array>: { $each: [ <value1>, <value2> ... ] } } }
例子1：db.test.update( { _id: 2 }, { $addToSet: { tags: { $each: [ "camera", "electronics", "accessories" ] } } } )
例子1效果：在test集合中的id=2的文档的key=tags的value中添加3个单词。
用法2：{ $push: { <array>: { $each: [ <value1>, <value2> ... ] } } }
例子2：db.students.update( { name: "joe" }, { $push: { scores: { $each: [ 90, 92, 85 ] } } })
例子2效果：在students集合中的name="joe"的所有文档都添加3个数字进scores数组。
注：若存在，则不插入，否则插入进数组。

$slice

功能：配合$each在$push之后，对扩充的数组进行切片。
用法：{ $push: { <field>: { $each: [ <value1>, <value2>, ... ], $slice: <num> } }}
例子：db.students.update( { _id: 1 }, { $push: { scores: { $each: [ 80, 78, 86 ], $slice: -5 } } })
例子效果：往scores插入了3个数字后，只留下数组中的后5个元素，其他删除。
注：作用比较特殊，可以用来保证数组中至少有多少个元素？

$sort

功能：配合$each在$push中使用，在push一些元素进数组之后可以对数组进行排序。
用法：{ $push: { <field>: { $each: [ <value1>, <value2>, ... ], $sort: <sort specification> } }}
例子：db.students.update( { _id: 1 }, { $push: { quizzes: { $each: [ { id: 3, score: 8 }, { id: 4, score: 7 }, { id: 5, score: 6 } ], $sort: { score: 1 } } } })
例子效果：数组中插入了3个文档，再按照score进行排序。
注：作为push的修改器。

$position

功能：配合$each在$push中使用，指定push一些元素到数组中的位置。
用法：{ $push: { <field>: { $each: [ <value1>, <value2>, ... ], $position: <num> } }}
例子：db.students.update( { _id: 1 }, { $push: { scores: { $each: [ 50, 60, 70 ], $position: 0 } } })
例子效果：往数组scores的最前端插入3个元素。
注：

Bitwise Update Operators

$bit

功能：
用法：{ $bit: { <field>: { <and|or|xor>: <int> } } }
例子：db.switches.update( { _id: 1 }, { $bit: { expdata: { and: NumberInt(10) } } })
例子效果：对expdata域的值作按位与操作。
注：操作数只能是32位或64位整数。而mongo shell中的数字都是double型的，注意转。

Isolation Update Operators

$isolated

功能：对多文档的write操作保持一致性，杜绝无处理一半的情况出现。
用法：{ <query> , $isolated : 1 }
例子：db.foo.update( { status : "A" , $isolated : 1 }, { $inc : { count : 1 } }, { multi: true })
例子效果：修改多个选中的文档，在修改完成之前其他的client看不到任何变化。
注：不能用于shard cluster。会使得WiredTiger变成单线程，影响并发性。不提供all-or-nothing。

Aggregation Pipeline Operators

Pipeline Aggregation Stages

$project

功能：
用法：{ $project: { <specifications> } }
例子：
例子效果：
注：id域是默认输出的，指定不存在的field会被忽略。

$match $redact $limit $skip $unwind $group $sample $sort $geoNear $lookup $out $indexStats 这些还未整理。

MongoDB（operator）

关于operators

Operators详细解释如下：

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