MongoDB 聚合

MongoDB 中聚合(aggregate)主要用于处理数据(诸如统计平均值,求和等),并返回计算后的数据结果。
有点类似 SQL 语句中的 count(*)。


aggregate() 方法

MongoDB中聚合的方法使用aggregate()。

语法

aggregate() 方法的基本语法格式如下所示:

db.COLLECTION_NAME.aggregate(AGGREGATE_OPERATION)

实例

集合中的数据如下:

  1. {
  2. _id: ObjectId(7df78ad8902c)
  3. title: 'MongoDB Overview',
  4. description: 'MongoDB is no sql database',
  5. by_user: 'runoob.com',
  6. url: 'http://www.runoob.com',
  7. tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],
  8. likes: 100
  9. },
  10. {
  11. _id: ObjectId(7df78ad8902d)
  12. title: 'NoSQL Overview',
  13. description: 'No sql database is very fast',
  14. by_user: 'runoob.com',
  15. url: 'http://www.runoob.com',
  16. tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],
  17. likes: 10
  18. },
  19. {
  20. _id: ObjectId(7df78ad8902e)
  21. title: 'Neo4j Overview',
  22. description: 'Neo4j is no sql database',
  23. by_user: 'Neo4j',
  24. url: 'http://www.neo4j.com',
  25. tags: ['neo4j', 'database', 'NoSQL'],
  26. likes: 750
  27. },

现在我们通过以上集合计算每个作者所写的文章数,使用aggregate()计算结果如下:

db.mycol.aggregate([{$group : {_id : “$by_user”, num_tutorial : {$sum : 1}}}])

  1. {
  2. "result" : [
  3. {
  4. "_id" : "runoob.com",
  5. "num_tutorial" : 2
  6. },
  7. {
  8. "_id" : "Neo4j",
  9. "num_tutorial" : 1
  10. }
  11. ],
  12. "ok" : 1
  13. }

以上实例类似sql语句:
select by_user, count(*) from mycol group by by_user
在上面的例子中,我们通过字段 by_user 字段对数据进行分组,并计算 by_user 字段相同值的总和。
下表展示了一些聚合的表达式:

表达式 描述 实例
$sum 计算总和。 db.mycol.aggregate([{$group : {_id : “$by_user”, num_tutorial : {$sum : “$likes”}}}])
$avg 计算平均值 db.mycol.aggregate([{$group : {_id : “$by_user”, num_tutorial : {$avg : “$likes”}}}])
$min 获取集合中所有文档对应值得最小值。 db.mycol.aggregate([{$group : {_id : “$by_user”, num_tutorial : {$min : “$likes”}}}])
$max 获取集合中所有文档对应值得最大值。 db.mycol.aggregate([{$group : {_id : “$by_user”, num_tutorial : {$max : “$likes”}}}])
$push 在结果文档中插入值到一个数组中。 db.mycol.aggregate([{$group : {_id : “$by_user”, url : {$push: “$url”}}}])
$addToSet 在结果文档中插入值到一个数组中,但不创建副本。 db.mycol.aggregate([{$group : {_id : “$by_user”, url : {$addToSet : “$url”}}}])
$first 根据资源文档的排序获取第一个文档数据。 db.mycol.aggregate([{$group : {_id : “$by_user”, first_url : {$first : “$url”}}}])
$last 根据资源文档的排序获取最后一个文档数据 db.mycol.aggregate([{$group : {_id : “$by_user”, last_url : {$last : “$url”}}}])

管道的概念

管道在Unix和Linux中一般用于将当前命令的输出结果作为下一个命令的参数。
MongoDB的聚合管道将MongoDB文档在一个管道处理完毕后将结果传递给下一个管道处理。管道操作是可以重复的。
表达式:处理输入文档并输出。表达式是无状态的,只能用于计算当前聚合管道的文档,不能处理其它的文档。
这里我们介绍一下聚合框架中常用的几个操作:

  • $project:修改输入文档的结构。可以用来重命名、增加或删除域,也可以用于创建计算结果以及嵌套文档。
  • $match:用于过滤数据,只输出符合条件的文档。$match使用MongoDB的标准查询操作。
  • $limit:用来限制MongoDB聚合管道返回的文档数。
  • $skip:在聚合管道中跳过指定数量的文档,并返回余下的文档。
  • $unwind:将文档中的某一个数组类型字段拆分成多条,每条包含数组中的一个值。
  • $group:将集合中的文档分组,可用于统计结果。
  • $sort:将输入文档排序后输出。
  • $geoNear:输出接近某一地理位置的有序文档。

    管道操作符实例

    1、$project实例
    1. db.article.aggregate(
    2. { $project : {
    3. title : 1 ,
    4. author : 1 ,
    5. }}
    6. );
    这样的话结果中就只还有_id,tilte和author三个字段了,默认情况下_id字段是被包含的,如果要想不包含_id话可以这样:
    1. db.article.aggregate(
    2. { $project : {
    3. _id : 0 ,
    4. title : 1 ,
    5. author : 1
    6. }});
    2.$match实例
    1. db.articles.aggregate( [
    2. { $match : { score : { $gt : 70, $lte : 90 } } },
    3. { $group: { _id: null, count: { $sum: 1 } } }
    4. ] );
    $match用于获取分数大于70小于或等于90记录,然后将符合条件的记录送到下一阶段$group管道操作符进行处理。
    3.$skip实例
    1. db.article.aggregate(
    2. { $skip : 5 }
    3. );
    经过$skip管道操作符处理后,前五个文档被”过滤”掉。

按日、按月、按年、按周、按小时、按分钟聚合操作如下:

  1. db.getCollection('m_msg_tb').aggregate([
  2. {
  3. $match:{m_id:10001,mark_time:{$gt:new Date(2017,8,0)}
  4. }},{
  5. $group: {
  6. _id: {$dayOfMonth:'$mark_time'},
  7. pv: {$sum: 1}
  8. }
  9. },
  10. {$sort: {"_id": 1}}
  11. ])

时间关键字如下:

  • $dayOfYear: 返回该日期是这一年的第几天(全年 366 天)。
  • $dayOfMonth: 返回该日期是这一个月的第几天(1到31)。
  • $dayOfWeek: 返回的是这个周的星期几(1:星期日,7:星期六)。
  • $year: 返回该日期的年份部分。
  • $month: 返回该日期的月份部分( 1 到 12)。
  • $week: 返回该日期是所在年的第几个星期( 0 到 53)。
  • $hour: 返回该日期的小时部分。
  • $minute: 返回该日期的分钟部分。
  • $second: 返回该日期的秒部分(以0到59之间的数字形式返回日期的第二部分,但可以是60来计算闰秒)。
  • $millisecond:返回该日期的毫秒部分( 0 到 999)。
  • $dateToString: { $dateToString: { format: , date: } }。

这里有一个小细节:当 match 条件和 group 同时存在时,顺序会影响检索结果,必须先写 match 在前面。

  1. db.articles.aggregate(
  2. [
  3. {
  4. $match:{
  5. score:{$gt:70, $lte:90}
  6. }
  7. },{
  8. $group:{
  9. _id: null,
  10. count:{$sum: 1 }
  11. }
  12. }
  13. ]
  14. );
  15. db.articles.aggregate([{$group:{_id: null,count:{$sum: 1 }}},{$match:{score:{ $gt:70,$lte:90 }}}]);

这两个语句执行的结果会不一样,新手需要在意,哈哈。