MongoDB 几种查询嵌套数据（Embedded）的方式

马尾巴 發表於 2022-5-15 12:30:00

MongoDB 几种查询嵌套数据（Embedded）的方式

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MongoDB 推荐使用「内嵌文档（Embedded）」，所以带来一个问题，如何查询嵌入文档内的数据？
本文转自简书：该叶无法找到<button class="_3kba3h _1OyPqC _3Mi9q9 _34692-" type="button" data-locale="zh-CN">关注</button>
<div class="s-dsoj"> </div>
假如我们有一个 <code>storage</code> 的 Collection，包含一条数据：
<div class="_2Uzcx_"><button class="VJbwyy" type="button"></button>
<div class="cnblogs_code">
<pre>// `storage` Collection
{
"_id": "alpha",
"name": "Storage Alpha",
"items": [
 {
 "category": "food",
 "name": "apple"
 },
 {
 "category": "food",
 "name": "banana"
 },
 {
 "category": "tool",
 "name": "hammer"
 },
 {
 "category": "furniture",
 "name": "couch"
 }
]
}</pre>
</div>
 
</div>
如何查出 <code>items.category</code> 为 <code>food</code> 的数据？
熟悉 MongoDB 查询语句的同学可能立刻想到了以下查询语句：
<div class="_2Uzcx_"><button class="VJbwyy" type="button"></button>
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.storage.find({
'items.category': {
 $eq: 'food'
}
})</pre>
</div>
 
</div>
但是这样只能查出这一条 <code>storage</code> 数据，并不能过滤 <code>items</code> 字段中不符合条件数据，实时上就是返回了整个 document。
<h2>解决方案</h2>
<h3><code>$</code> 映射操作符（Projection Operator）</h3>
第一个解决方案是使用 <code>$</code> 映射操作符。
这是官方文档的介绍：
<blockquote>
<code>$</code> 操作符会限制 <code>array</code> 类型数据的返回结果，使其仅返回第一个满足条件的元素。
</blockquote>
那么我们使用 <code>$</code> 进行查询：
<div class="_2Uzcx_"><button class="VJbwyy" type="button"></button>
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.storage.find(
{
 'items.category': {
 $eq: 'food'
 }
},
{
 'items.$': 1
}
)</pre>
</div>
 
</div>
就会得到这样的结果：
<div class="_2Uzcx_"><button class="VJbwyy" type="button"></button>
<div class="cnblogs_code">
<pre>{
"_id" : "alpha",
"items" : [
 {
 "category" : "food",
 "name" : "apple"
 }
]
}</pre>
</div>
 
</div>
可以看到，不符合条件的 <code>items</code> 确实没有返回了（<code>_id</code> 字段是默认会返回的），但因为 <code>$</code> 映射操作符只会返回数组中第一个符合条件的元素，另一条同样符合条件的元素无法被获取到。
<code>$</code> 映射操作符还有一些其他限制条件。
<h3><code>$elemMatch</code> 映射操作符（Projection Operator）</h3>
另一种方式是使用 <code>$elemMatch</code> 操作符（官方文档）。
同样是「映射操作符」，<code>$elemMatch</code> 和 <code>$</code> 的区别在于，<code>$</code> 使用的是数据查询条件作为来映射（或者说过滤）array 中的数据，而 <code>$elemMatch</code> 需要指定单独的条件（可以指定多个条件）。
查询示例如下：
<div class="_2Uzcx_"><button class="VJbwyy" type="button"></button>
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.storage.find(
// 对 `items` 的过滤条件不需要写在查询条件中
 {
 '_id': "alpha"
},
{
 'items': {
 '$elemMatch': {
 'category': 'food'
 }
 }
}
)</pre>
</div>
 
</div>
查询结果：
<div class="_2Uzcx_"><button class="VJbwyy" type="button"></button>
<div class="cnblogs_code">
<pre>{
"_id" : "alpha",
"items" : [
 {
 "category" : "food",
 "name" : "apple"
 }
]
}</pre>
</div>
 
</div>
但和 <code>$</code> 一样，<code>$elemMatch</code> 也只能返回数组中的第一条元素。
<h3>聚合（Aggregation）</h3>
<blockquote>
MongoDB >= 3.2
</blockquote>
<h4><code>$filter</code></h4>
「聚合」这里我们就简单理解为对数据的批处理（分组、转换、统计等）。它的功能实际上太强大了，详细介绍还是推荐看官方文档，用它来做数组过滤其实有一些杀鸡用牛刀的感觉。
查询语句看起来有一些复杂：
<div class="_2Uzcx_"><button class="VJbwyy" type="button"></button>
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.storage.aggregate(
{
 $project: {
 "items": {
 $filter: {
 input: "$items",
 as: "item",
 cond: {
 $eq: [ '$$item.category', 'food' ]
 }
 }
 }
 }
}
)</pre>
</div>
 
</div>
查询结果：
<div class="_2Uzcx_"><button class="VJbwyy" type="button"></button>
<div class="cnblogs_code">
<pre>{
"_id" : "alpha",
"items" : [
 {
 "category" : "food",
 "name" : "apple"
 },
 {
 "category" : "food",
 "name" : "banana"
 }
]
}</pre>
</div>
 
</div>
终于我们得到了想要的结果！
<h4><code>$unwind</code></h4>
同样使用「聚合」，还可以使用 <code>$unwind</code> 操作符。
如果文档中包含 array 类型字段、并且其中包含多个元素，使用 <code>$unwind</code> 操作符会根据元素数量输出多个文档，每个文档的 array 字段中仅包含 array 中的单个元素。
我们来试试看：
<div class="_2Uzcx_"><button class="VJbwyy" type="button"></button>
<div class="cnblogs_code">
<pre>db.storage.aggregate(
{
 $match : {
 'items.category': 'food'
 }
},
{
 $unwind : '$items'
},
{
 $match : {
 'items.category': 'food'
 }
}
)</pre>
</div>
 
</div>
查询结果：
<div class="_2Uzcx_"><button class="VJbwyy" type="button"></button>
<div class="cnblogs_code">
<pre>{
"_id" : "alpha",
"name" : "Storage Alpha",
"items" : {
 "category" : "food",
 "name" : "apple"
}
}

{
"_id" : "alpha",
"name" : "Storage Alpha",
"items" : {
 "category" : "food",
 "name" : "banana"
}
}</pre>
</div>
 
</div>
<code>$unwind</code> 操作符返回了多条文档数据，并且改变了 <code>items</code> 字段的类型。
不过查询语句相对前一个例子来说要简洁和易于理解，在某些场景下可能更好用。
<h3>应用层过滤处理</h3>
如题，如果数组内容不多，取出整个文档后在应用层进行处理也不失为一个方法，可以说是分布式计算了……
<h2>结语</h2>
<blockquote>
最近发现文章被盗链非常严重，甚至在百度的权重都超过了出处…在此插入简书地址：https://www.jianshu.com/u/11c0ebe856b8
</blockquote>
总结一下目前的结论（当前 MongoDB 版本为 <code>3.6</code>）：
<ul>
<li>如果只需要获取 array 字段中的第一个满足条件的元素、并且一次查询中仅操作一个 array 类型的字段，使用 <code>$</code> 或者 <code>$elemMatch</code> 映射操作符都可以满足需求；</li>
<li>其他情况，优先考虑使用「聚合」；</li>
<li>没有强迫症也可以在应用层做过滤处理。</li>
</ul>
这个结论让我也颇感意外，因为「内嵌式」建模方式是 MongoDB 官方宣传的亮点之一（官方文档，当年的宣传文档我暂时没找到）。如果你有更好的方案请在评论中指出。
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 作者：该叶无法找到 链接：https://www.jianshu.com/p/b28a73ba9a16 来源：简书 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。 
来源：https://www.cnblogs.com/cxywxzj/p/16272870.html

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