mongodb的聚合操作
学习目标
- 了解 mongodb的聚合原理
- 掌握 mongdb的管道命令
- 掌握 mongdb的表达式
1 mongodb的聚合是什么
聚合(aggregate)是基于数据处理的聚合管道，每个文档通过一个由多个阶段（stage）组成的管道，可以对每个阶段的管道进行分组、过滤等功能，然后经过一系列的处理，输出相应的结果。
语法：db.集合名称.aggregate({管道:{表达式}})
2 mongodb的常用管道和表达式
知识点：
- 掌握mongodb中管道的语法
- 掌握mongodb中管道命令
2.1 常用管道命令
在mongodb中，⽂档处理完毕后， 通过管道进⾏下⼀次处理
常用管道命令如下：
-
$group： 将集合中的⽂档分组， 可⽤于统计结果 -
$match： 过滤数据， 只输出符合条件的⽂档 -
$project： 修改输⼊⽂档的结构， 如重命名、 增加、 删除字段、 创建计算结果 -
$sort： 将输⼊⽂档排序后输出 -
$limit： 限制聚合管道返回的⽂档数 -
$skip： 跳过指定数量的⽂档， 并返回余下的⽂档
2.2 常用表达式
表达式：处理输⼊⽂档并输出
语法：表达式:'$列名' 常⽤表达式:
-
$sum： 计算总和， $sum:1 表示以⼀倍计数 -
$avg： 计算平均值 -
$min： 获取最⼩值 -
$max： 获取最⼤值 -
$push： 在结果⽂档中插⼊值到⼀个数组中
3 管道命令之$group
3.1 按照某个字段进行分组
$group是所有聚合命令中用的最多的一个命令，用来将集合中的文档分组，可用于统计结果
使用示例如下
db.stu.aggregate(
{$group:
{
_id:"$gender",
counter:{$sum:1}
}
}
)
其中注意点：
-
db.db_name.aggregate是语法，所有的管道命令都需要写在其中 -
_id 表示分组的依据，按照哪个字段进行分组，需要使用$gender表示选择这个字段进行分组 -
$sum:1 表示把每条数据作为1进行统计，统计的是该分组下面数据的条数
3.2 group by null
当我们需要统计整个文档的时候，$group 的另一种用途就是把整个文档分为一组进行统计
使用实例如下：
db.stu.aggregate(
{$group:
{
_id:null,
counter:{$sum:1}
}
}
)
其中注意点：
-
_id:null 表示不指定分组的字段，即统计整个文档，此时获取的counter表示整个文档的个数
3.3 数据透视
正常情况在统计的不同性别的数据的时候，需要知道所有的name，需要逐条观察，如果通过某种方式把所有的name放到一起，那么此时就可以理解为数据透视
使用示例如下：
- 统计不同性别的学生
db.stu.aggregate(
{$group:
{
_id:null,
name:{$push:"$name"}
}
}
)
- 使用
$$ROOT可以将整个文档放入数组中
db.stu.aggregate(
{$group:
{
_id:null,
name:{$push:"$$ROOT"}
}
}
)
3.4 动手
对于如下数据，需要统计出每个country/province下的userid的数量（同一个userid只统计一次）
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "a" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "b" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "a" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "c" }
{ "country" : "china", "province" : "bj", "userid" : "da" }
{ "country" : "china", "province" : "bj", "userid" : "fa" }参考答案
db.tv3.aggregate(
{$group:{_id:{country:'$country',province:'$province',userid:'$userid'}}},
{$group:{_id:{country:'$_id.country',province:'$_id.province'},count:{$sum:1}}}
4 管道命令之$match
$match用于进行数据的过滤，是在能够在聚合操作中使用的命令，和find区别在于$match 操作可以把结果交给下一个管道处理，而find不行
使用示例如下：
- 查询年龄大于20的学生
db.stu.aggregate(
{$match:{age:{$gt:20}}
)
- 查询年龄大于20的男女学生的人数
db.stu.aggregate(
{$match:{age:{$gt:20}}
{$group:{_id:"$gender",counter:{$sum:1}}}
)
5 管道命令之$project
$project用于修改文档的输入输出结构，例如重命名，增加，删除字段
使用示例如下：
- 查询学生的年龄、姓名，仅输出年龄姓名
db.stu.aggregate(
{$project:{_id:0,name:1,age:1}}
)
- 查询男女生人生，输出人数
db.stu.aggregate(
{$group:{_id:"$gender",counter:{$sum:1}}}
{$project:{_id:0,counter:1}}
)
5.1 动手练习
对于如下数据：统计出每个country/province下的userid的数量（同一个userid只统计一次），结果中的字段为{country:""，province:""，counter:"*"}
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "a" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "b" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "a" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "c" }
{ "country" : "china", "province" : "bj", "userid" : "da" }
{ "country" : "china", "province" : "bj", "userid" : "fa" }参考答案
db.tv3.aggregate(
{$group:{_id:{country:'$country',province:'$province',userid:'$userid'}}},
{$group:{_id:{country:'$_id.country',province:'$_id.province'},count:{$sum:1}}},
{$project:{_id:0,country:'$_id.country',province:'$_id.province',counter:'$count'}}
)
6 管道命令之$sort
$sort用于将输入的文档排序后输出
使用示例如下：
- 查询学生信息，按照年龄升序
db.stu.aggregate({$sort:{age:1}})- 查询男女人数，按照人数降序
db.stu.aggregate(
{$group:{_id:"$gender",counter:{$sum:1}}},
{$sort:{counter:-1}}
)
7 管道命令之$skip 和 $limit
-
$limit限制返回数据的条数 -
$skip 跳过指定的文档数，并返回剩下的文档数 - 同时使用时先使用skip在使用limit
使用示例如下：
- 查询2条学生信息
db.stu.aggregate(
{$limit:2}
)
- 查询从第三条开始的学生信息
db.stu.aggregate(
{$skip:3}
)
- 统计男女生人数，按照人数升序，返回第二条数据
db.stu.aggregate(
{$group:{_id:"$gender",counter:{$sum:1}}},
{$sort:{counter:-1}},
{$skip:1},
{$limit:1}
)
8 小结
- 理解聚合操作的是在干什么
- 掌握
$group,$match,$project的使用 - 熟悉
$sort,$limit,$skip的使用 - 实现常用的表达式