MongoDB 数组

小小熊猫 發表於 2016-8-31 19:47:00

MongoDB是文档型数据库，每个文档（doc）表示数据的一项记录。相比关系型DB的row只能使用简单的数据类型，doc能够使用复杂的数据类型：内嵌doc，数组。MongoDB的数组是一系列元素的集合，使用中括号 [] 表示数组，例如：的元素是整数值，[{name:"t5"}, {name:"t7"}]，[ {name:"t5", age:21}, {name:"t7", age:22} ]的元素是doc。
在MongoDB中，数组元素允许重复，元素的位置是固定的。如果两个数组相等，那么这两个数组的元素和及其位置都相同。
创建示例collection，使用db.collection.insert()函数和数组参数，一次性向集合中插入3个doc。
<div class="cnblogs_code">
<pre>user1={ name:"t1", age:21}
user2={ name:"t2", age:22}
user3={ name:"t3", age:23}

db.users.insert([user1,user2,user3])</pre>
</div>
一，使用dot标记法（dot notation）访问数组元素
MongoDB使用 dot 访问数组的元素，或内嵌doc字段。
MongoDB uses the dot notation to access the elements of an array and to access the fields of an embedded document.
<div class="cnblogs_code">
<pre>users=
{
name:"t1",
age:21,
address: {phone:123,email:"xxx@163.com"},
followers:[{name:"a"},{name:"b"},{name:"c"}]
}</pre>
</div>
address 字段是内嵌文档，查找phone是123的doc
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.find({"addr.phone":123})</pre>
</div>
followers 字段是数组，查询followers中存在name=“b”的doc
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.find({"followers.name":"b"})</pre>
</div>
二，修改字段的值
在MongoDB中，修改操作主要使用两个修改器：$set 和 $inc，这两个修改器具有upsert特性：如果doc中存在相应的字段，那么修改该字段的值；如果doc中不存在相应的字段，那么在doc中创建新的字段。$inc用于整数型字段，增加或减少字段的值，$set用于任意数据类型，替换字段的值。
1，使用$set修改器，增加followers数组，使用empty filter：{}，表示更新集合中的所有doc
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany(
{},
{$set:
{
followers:[ {name:"t5"},{name:"t7"} ]
}
}
)</pre>
</div>
<img style="line-height: 1.5" src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201608/628084-20160831174251855-1344262566.jpg" alt="">
2，使用$inc修改器，增加age字段的值，每个doc的age字段的都增加1
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany(
{},
{$inc:{age:1}}
)</pre>
</div>
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201608/628084-20160831174445871-1695473263.jpg" alt="">
3，$set 和 $inc的不同之处在于：$set是替换现有字段的值，而$inc是在现有字段值的基础上，增加或减少指定的数值
示例，使用$set修改age的值，更新结束后，每个doc的age字段都是1
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany(
{},
{$set:{age:1}}
)</pre>
</div>
三，修改数组
如果要向数组中增加或删除一个元素，$set和$inc 都不能很好的满足这种需求，MongoDB有专用的 Array Operator，用于修改数组字段。
1，使用$push向doc中增加数组，或插入新的元素
$push：如果doc中存在相应的数组字段，那么向数组的尾部插入一个元素；如果doc中不存在相应的数组字段，那么向doc中创建一个数组字段，并初始化。
示例，第一次调用$push，由于doc中不存在comments字段，因此MongoDB向doc中新建comments 数组字段，并初始化数组
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany(
{},
{$push:{comments:{msg:"c1"}}}
)</pre>
</div>
示例，后续再次调用$push，向已有的数组字段的尾部追加一个元素
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany(
{},
{$push:{comments:{msg:"c2"}}}
)</pre>
</div>
图示，左边是数组的第一个元素，右边是数组的最后一个元素，使用$push每次向数组的尾部追加一个元素
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201609/628084-20160901104301980-1279292447.jpg" alt="">
2，向数组字段插入多个元素
$push 修改器每次只能向数组字段的尾部插入一个元素，搭配使用$each 修改器，每次能向数组字段中插入多个元素
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany(
{},
{$push:
{
comments:{ $each:[ {msg:"c3"}, {msg:"c4"} ] }
}
}
)</pre>
</div>
图示，使用$each，一次将多个元素插入到数组的尾部
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201609/628084-20160901104553105-1514077352.jpg" alt="">
3，从数组字段的特定位置处开始插入元素
使用$push 修改器只能将元素插入到数组字段的尾部，搭配使用$position 修改器，能够指定元素插入的开始位置，$position 必须和$each搭配使用。数组的下标是从0开始的。
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany
(
{},
{$push:
{comments:
 {
 $each:[ { msg:"c5"}, {msg:"c6"} ],
 $position:2
 }
}
}
)</pre>
</div>
图示，使用$position 指定元素插入的开始位置，将c5，c6 依次插入都数组的2，3位置处，由于数组的小标是从0开始的，c5，c6 是数组的第3，4个元素<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201609/628084-20160901105517449-1317040491.jpg" alt="">
如果不使用$position 修改器，那么 $push 每次都向数组的末尾写入元素；使用$position 修改器，指定$push插入元素的开始位置。
$position ：The <tt class="xref mongodb mongodb-update docutils literal">$position</tt> modifier specifies the location in the array at which the <tt class="xref mongodb mongodb-update docutils literal">$push</tt> operator insert elements. Without the <tt class="xref mongodb mongodb-update docutils literal">$position</tt> modifier, the <tt class="xref mongodb mongodb-update docutils literal">$push</tt> operator inserts elements to the end of the array.
4，限制数组中元素的数量
在$push 元素时，使用$slice=MaxNum限制数组元素的最大数量。只要没有达到最大数量，就会向数组中插入新的元素，直到达到最大值。$slice必须和$each搭配使用，如果数组字段的元素的数量已经达到最大值，根据MaxNum值的不同，会有不同的行为：
<ul>
<li>如果MaxNum=0，表示将数组清空；</li>
<li>如果MaxNum是正整数，表示数组只保留前面的MaxNum个元素；</li>
<li>如果MaxNum是负整数，表示数组只保留后面的MaxNum个元素；</li>
</ul>
示例，保留每个comments的最后5个元素
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany(
{},
{$push:
{comments:
 { $each:[ {msg:"c7"}, {msg:"c8"}, {msg:"c9"}],
 $slice:-5
 }
}
}
)</pre>
</div>
图示，$slice:-5，MongoDB先将新的元素插入到数组中，将保留数组末尾的5个元素，将数组的其他元素删除
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201609/628084-20160901105731183-627108719.jpg" alt="">
5，对数组字段的元素进行排序
在限制数组字段的元素数量之前，使用$sort 操作符对元素进行排序，是数组元素有序排列。在$sort操作之后使用 $slice：MaxNum 修改器，由于数组元素是有序的，能够只保留序列前面或后面的特定数量的元素。
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany(
{},
{$push:
{comments:
 {
 $each:[ {msg:"c7"}, {msg:"c8"}, {msg:"c9"}],
 $sort:{msg:-1},
 $slice:-5
 }
}
}
)</pre>
</div>
图示，$each 向现有的数组的尾部中插入三个元素：c7,c8,c9，$sort:{msg:-1} 对数组按照msg的降序排序，$slice：-5 操作符限制数组的元素数量，只保留数组尾部的5个元素。
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201609/628084-20160901110721933-366455914.jpg" alt="">
如果数组是这种类型，那么$sort:1，按照1，2，3 升序排列; $sort:-1，安装3，2，1 降序排列。
6，使用$addToSet向数组插入无重复的元素
通过$push 插入元素，有可能插入重复的元素，MongoDB允许数组中的元素重复；如果一个数组不能插入重复值，可以使用$addToSet修改器， $addToSet在向数组插入元素时，首先检查元素是否已经存在于数组中，如果不存在，那么$addToSet将元素插入到数组中；如果存在，那么$addToSet不会插入任何元素。$addToSet只会保证不会插入重复的元素，不应影响数组中已经存在的重复元素。
$addToSet 能够一次性向数组中插入多个元素。
<tt class="xref mongodb mongodb-update docutils literal">$addToSet</tt> only ensures that there are no duplicate items added to the set and does not affect existing duplicate elements. <tt class="xref mongodb mongodb-update docutils literal">$addToSet</tt> does not guarantee a particular ordering of elements in the modified set.
示例，向comments 数组中插入三个messge
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany(
{},
{$addToSet:
{comments:[ {msg:"c7"}, {msg:"c8"}, {msg:"c9"}] }
}
)</pre>
</div>
7，使用$pop删除数组的第一个或最后一个元素
把数组看作是队列，下标为0的元素是在队列头部，是数组的第一个元素，小标最大的元素是数组的最后一个元素。使用$pop删除元素时，{$pop：{array:1}} 表示删除数组的最后一个元素，{$pop：{array:-1}} 表示删除数组的第一个元素。
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany( {}, {$pop:{comments:1}} )</pre>
</div>
图示，删除数组的最后一个元素
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201609/628084-20160901111810621-170880523.jpg" alt="">
8，根据queyr filter删除数组元素
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany( {}, {$pull:{comments:{msg:"c7"}}} )</pre>
</div>
图示，删除数组中msg字段是"c7"的所有元素
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201609/628084-20160901112059996-606783595.jpg" alt="">
9，根据数组的下标修改元素，数组下标是从0开始的
对于js的数组 arr，包含两个element，修改第一个元素的like 字段，将其值设置为2.
<div class="cnblogs_code">
<pre>var arr=[{name:"t1",like:1},{name:"t2",like:2}]
arr[0].like=2
print(tojoson(arr))</pre>
</div>
在MongoDB中，如果要修改doc中的数组，可以使用 dot notation，使用 arrary.index.field 对数组中特定位置的元素进行修改。
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany( {}, {$inc:{"comments.0.likes":1}} )</pre>
</div>
图示，向数组的第一个元素中增加likes字段，并初始化为1
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201609/628084-20160901112649340-1968915203.jpg" alt="">
如果不知道数组元素的下标，MongoDB提供占位符 $，用于表示从数组中查找满足query filter的第一个元素。占位符 $ 需要对数组进行查找，查找的query filter必须显式提供，如果存在数据元素满足query filter，那么$ 占位符表示第一个匹配的数组元素的position，如果没有数组元素满足query filter，那么MongoDB不会对数据任何作用。
$占位符的使用格式，跟数组的元素类型有关：
<ul>
<li>如果数组元素是doc，那么使用 $ 占位符的格式是：arrary.$.field。</li>
<li>如果数组的元素类型是原子类型，例如，等，那么使用那么使用 $ 占用符的格式是：arrary.$。</li>
</ul>
$： Acts as a placeholder to update the first element that matches the query condition in an update.
示例1，使用empty filter作为query filter
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany( {}, {$inc:{"comments.$.unlikes":1}} )</pre>
</div>
MongoDB抛出错误消息：
"errmsg" : "The positional operator did not find the match needed from the query. Unexpanded update: comments.$.unlikes"
说明 query filter 不能使用empty filter，必须显式提供query filter。
示例2，对数组元素进行查询，只要存在任何一个元素的msg字段的值c4，就在该元素中增加一个unlikes字段，并初始化为1.
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.updateMany(
{comments:
{$elemMatch:{msg:"c4"}}
},
{$inc:
{"comments.$.unlikes":1}
}
)</pre>
</div>
图示，$ 占位符表示匹配query filter的第一个元素
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/628084/201609/628084-20160901114411746-213621728.jpg" alt="">
四，数组的查询
1，元素匹配符 $elemMatch，使用数组元素进行条件匹配
$elemMatch 是对数组元素的字段进行匹配，如果元素或元素的字段满足查询条件，那么返回该元素所在的doc。
格式是：{array:{$elemMatch:{field_query_filter,,,,}}}
The <tt class="xref mongodb mongodb-query docutils literal">$elemMatch</tt> operator matches documents that contain an array field with at least one element that matches all the specified query criteria.
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.users.find({comments:{$elemMatch:{like:1}}})</pre>
</div>
示例1，数组元素是整数类型（原子类型）
<div class="cnblogs_code">
<pre>{ _id: 1, results: [ 82, 85, 88 ] }
{ _id: 2, results: [ 75, 88, 89 ] } </pre>
<pre>db.scores.find(
{ results: { $elemMatch: { $gte: 80, $lt: 85 } } }
)</pre>
</div>
查询结果是：只有_id为1的doc的数组元素82满足query filter
<div class="cnblogs_code">
<pre>{ "_id" : 1, "results" : [ 82, 85, 88 ] }</pre>
</div>
示例2，数组元素是doc
<div class="cnblogs_code">
<pre>{ _id: 1, results: [ { product: "abc", score: 10 }, { product: "xyz", score: 5 } ] }
{ _id: 2, results: [ { product: "abc", score: 8 }, { product: "xyz", score: 7 } ] }
{ _id: 3, results: [ { product: "abc", score: 7 }, { product: "xyz", score: 8 } ] }</pre>
<pre>db.survey.find(
{ results: { $elemMatch: { product: "xyz", score: { $gte: 8 } } } }
)</pre>
</div>
查询结果是：
<div class="cnblogs_code">
<pre>{ "_id" : 3, "results" : [ { "product" : "abc", "score" : 7 }, { "product" : "xyz", "score" : 8 } ] }</pre>
</div>
2，数组的比较，使用数组进行条件匹配
使用数组进行比较时，只要数组中的任何元素满足query filter，就匹配成功。
如果有以下三个doc，每个doc中都有一个grades 数组：
<div class="cnblogs_code">
<pre>{ "_id" : 1, "grades" : [ 80, 85, 90 ] }
{ "_id" : 2, "grades" : [ 88, 90, 92 ] }
{ "_id" : 3, "grades" : [ 85, 100, 90 ] }</pre>
</div>
示例1，对于query filter：{grades:{$gt:85, $lt:100}}，分析这3个数组是否满足：
<ul>
<li>第1个数组：元素 90 满足大于 85，所有的元素都小于100</li>
<li>第2个数组：所有的元素满足条件</li>
<li>第3个数组：元素90，100 满足大于85的条件，元素85，90满足小于100的条件 </li>
</ul>
因此，只要数组中有任何一个元素满足qeury filter，就算满足qeury filter，这3个数组都满足query filter。 示例2，query filter：{grades:90}
只要数组中有一个元素的值是90，就满足query filter，因此，这3个数组都满足条件。
3，查询数组元素的数量
$size操作符，如果doc中存在数组，并且数组的元素满足$size指定的条件，那么返回该doc。
The $size operator matches any array with the number of elements specified by the argument.
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.collection.find( { array: { $size: n } } );</pre>
</div>
4，数组包含指定的多个元素
The <tt>$all</tt> operator selects the documents where the value of a field is an array that contains all the specified elements.
<div class="cnblogs_code">
<pre>{ array : { $all: [ <value1> , <value2> ... ] } }</pre>
</div>
$all 表示集合的包含关系，全集包含子集的所有元素。如果数组A包含数组B，那么A是B的全集，B是A的子集。子集中的所有元素，都存在于全集；全集中的元素，不一定存在于子集。
如果array包含指定的数组，那么满足$all条件，返回doc，表示指定数组的元素都存在于array。
示例1，如果两个数组相等，那么这两个数组的元素和及其位置都相同，即在数组的相同位置上，其元素相同。
这三个数组互不相同，arr1 和 arr2 元素数量相同，但是存在相同位置上（下标是：1，2）的元素不同；
<div class="cnblogs_code">
<pre>arr1=
arr2=
arr3=</pre>
</div>
示例2，包含关系（数组元素是int，字符串等原子类型）
$all表示的是包含关系，对于arr=，满足条件{arr:{$all:}}，arr存在元素1，2。
示例，查询数组中同时存在2，3的doc
<div class="cnblogs_code">
<pre>{ "_id" : 1, "g" : [ 1, 2, 3 ] }
{ "_id" : 2, "g" : [ 4, 2, 3 ] }
{ "_id" : 3, "g" : [ 4, 2, 5 ] } db.foo.find({g:{$all:}})</pre>
</div>
查询结果是
<div class="cnblogs_code">
<pre>{ "_id" : 1, "g" : [ 1, 2, 3 ] }
{ "_id" : 2, "g" : [ 4, 2, 3 ] }</pre>
</div>
示例3，包含关系（数组元素是doc）
示例，对于以下集合，每个doc中都有一个数组字段qty，每个数组中包含三个元素，每个元素都是内嵌doc。
<div class="cnblogs_code">
<pre>{_id:1,
qty: [
 { size: "S", num: 10, color: "yellow" },
 { size: "M", num: 45, color: "blue" },
 { size: "L", num: 100, color: "green" }
 ]
}
{_id:2,
qty: [
 { size: "S", num: 10, color: "blue" },
 { size: "M", num: 100, color: "red" },
 { size: "L", num: 100, color: "green" }
 ]
}</pre>
</div>
查询数组元素中color字段同时存在blue 和 green的doc，这两个doc都满足条件。
<div class="cnblogs_code">
<pre> db.foo.find({"qty.color":{$all:["blue","green"]}})</pre>
</div>
 
参考doc：
Update Operators
Array Update Operators
Query and Projection Operators

</div>
<div id="MySignature" role="contentinfo">
<div>作者：悦光阴</div>
<div>出处：http://www.cnblogs.com/ljhdo/</div>
<div>本文版权归作者和博客园所有，欢迎转载，但未经作者同意，必须保留此段声明，且在文章页面醒目位置显示原文连接，否则保留追究法律责任的权利。</div> 
来源：https://www.cnblogs.com/ljhdo/p/5428037.html

頁: [1]

琼殿技术论坛's Archiver

MongoDB 数组