MongoDB系列一（查詢）.

来源:https://www.cnblogs.com/jmcui/archive/2018/03/17/8520489.html
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一、簡述 MongoDB中使用find來進行查詢。查詢就是返回一個集合中文檔的子集，子集合的範圍從0個文檔到整個集合。預設情況下，"_id"這個鍵總是被返回，即便是沒有指定要返回這個鍵。（"_id"是一個集合中每個文檔的唯一標識） 查詢的使用上有限制，傳遞給資料庫的查詢文檔必須是常量。(當然，在你的 ...


一、簡述

    MongoDB中使用find來進行查詢。查詢就是返回一個集合中文檔的子集，子集合的範圍從0個文檔到整個集合。預設情況下，"_id"這個鍵總是被返回，即便是沒有指定要返回這個鍵。（"_id"是一個集合中每個文檔的唯一標識）

    查詢的使用上有限制，傳遞給資料庫的查詢文檔必須是常量。(當然，在你的代碼里可以是正常的變數)

    一個鍵可以有任意多個條件，但是一個鍵不能對應多個更新修改器。

    條件語句是內層文檔的鍵，而修改器是外層文檔的鍵。

二、使用find或者findOne函數和查詢文檔對數據庫執行查詢

1、db.userInfo.find()
--查詢所有數據，相當於 select * from userInfo

2、db.userInfo.find({age:22})
--查詢 age = 22 的記錄，相當於 select * from userInfo where age = 22

3、db.userInfo.find({age:22,name:'zhangsan'})
--查詢 age = 22 並且name = 'zhangsan' 的記錄，相當於  select * from userInfo where age = 22 and name = 'zhangsan'

tips：匹配正則表達式（4、5）：

4、db.userInfo.find({name:/mongo/})
--查詢 name 中包含 mongo 的數據， 相當於 select * from userInfo where name like '%mongo%'

5、db.userInfo.find({name:/^mongo/})
--查詢 name 中以mongo開頭的，相當於 select * from userInfo where name like 'mongo%'

6、db.userInfo.findOne()
--查詢第一條數據，相當於 select top 1 * from userInfo 與 db.userInfo.find().limit(1)

7、db.userInfo.distinct("name")
--查詢後去掉當前集合中的某列的重覆數據，相當於 select distinct name from userInfo

tips：find 查詢的第一個大括弧表示查詢條件，第二個大括弧表示要顯示的欄位（預設全顯示 ）：

8、db.userInfo.find({},{name:1,age:1})
--查詢指定列name、age的數據，相當於 select name,age from userInfo

9、db.userInfo.find({},{name:0})
--不希望結果集中顯示 name 這個欄位

tips：排序分頁

10、db.userInfo.find().sort({age:1})
--按照年齡升序
11、db.userInfo.find().sort({age:-1})
--按照年齡降序

12、db.userInfo.find().limit(5)
--查詢前5條數據,相當於 select top 5 * from userInfo

13、db.userInfo.find().skip(10)
--查詢 10條以後的數據 select * from userInfo where id not in (select top 10 * from userInfo)

14、db.userInfo.find().limit(5).skip(0)
--可用於分頁 limit是pageSize，skip是 第幾頁*pageSize(從第0頁開始)

15、db.userInfo.find({sex:null}) 

-- 特定類型的查詢，比如 null 。它確實可以匹配自身，但是它不僅可以匹配這個鍵為 null 的文檔，也能匹配不包含這個鍵的文檔。如果僅想匹配這個鍵位 null 的文檔，需要修改如下：

-- db.userInfo.find({sex:{'＄in':[null],'＄exists':true}})

三、使用＄條件查詢實現範圍查詢、數據集包含查詢、不等式查詢，以及其他一些查詢

1、＄lt（小於）、＄lte（小於等於）、＄ge（大於）、＄gte（大於等於）、＄ne 不等於

db.userInfo.find({age:{＄gt:22}})
    --查詢age > 22 的記錄，相當於 select * from userInfo where age > 22
db.userInfo.find({age:{＄lt:22}})
    --查詢age < 22 的記錄，相當於 select * from userInfo where age < 22
db.userInfo.find({age:{＄gte:22}})
   --查詢 age >= 22 的記錄，相當於 select * from userInfo where age >= 22
db.userInfo.find({age:{＄lte:22}})
   --查詢 age <= 22 的記錄 ，相當於 select * from userInfo where age <= 22
db.userInfo.find({age:{＄gte:23,＄lte:26}})
   --查詢 age >= 23 並且 age <=26 的記錄 , 相當於 select * from userInfo where age >= 23 and age <=26

db.userInfo.find({age:{＄ne:23}})
    --查詢 age != 23 的記錄 , 相當於 select * from userInfo where age != 23

tips：很遺憾，並沒有 ＄eq（等於）這個操作符。

2、元條件句 ＄and 、＄or、＄not

         元條件句：即可以用在任何其他條件之上 。

＄and 總是希望儘可能用最少的條件來限定結果的範圍

db.userInfo.find({"＄and" : [{x : {"＄lt" : 1}}, {x : 4}]})
    --會匹配那些"x"欄位的值小於等於1並且等於4的文檔。雖然這兩個條件看起來是矛盾的，但是這是完全有可能的，比如，如果"x"欄位的值是這樣一個數組{"x" : [0,4]}，那麼這個文檔就與查詢條件相匹配。
    --查詢優化器不會對"＄and"進行優化，這與其他操作符不同。如果把上面的查詢改成下麵這樣，效率會更高：db.userInfo.find({x : {"＄lt" : 1, "＄in" : [4]}})

＄or 第一個條件應該儘可能匹配更多的文檔，這樣才是最為高效的

db.userInfo.find({$or:[{age:22},{age:25}])
    --or與查詢，相當於select * from userInfo where age = 22 or age = 25

＄not 用在其他條件上的取反，雖然是元條件句，但是不能放在外層文檔(否則：unknown top level operator: $not)，並且後面必須跟正則表達式或者文檔(否則：$not needs a regex or a document)。

db.userInfo.find({age:{'＄not':{＄gt:23}}});
    -- 對於 age>23 返回的文檔取反集
db.product.find({name:{＄not:/ang/}});
   -- 對 name 與正則匹配的結果取反集合

3、＄in、＄nin、＄all、＄size、＄slice 、＄elemMatch

＄in 可以用來查詢一個鍵的多個值
 db.userInfo.find({age : {"＄in" : [22, 23, 24]}})
    --查詢年齡等於22、23、24的文檔
＄nin 與 ＄in 相反，用來查詢一個鍵不屬於多個值的文檔。

＄all （匹配數組）
db.food.find({fruit : {＄all : ["apple", "banana"]}})
   -- 查詢 fruit 既含有 apple，又含有banana 的文檔。
   -- 當然，也可以不使用＄all 匹配數組，比如 db.food.find({fruit : ["apple", "banana","orange"]}) 但是，這樣子只能唯一匹配數組為["apple", "banana","orange"] 的文檔，而且查詢數組條件還要保證相同的元素順序。
   --可以使用 key.index 查詢數組特定位置的元素。db.food.find({"fruit.2" : "peach"})

＄size（匹配數組）
    --db.food.find({"fruit" : {"$size" : 3}})
    --匹配數組長度為3的文檔 

＄slice（匹配數組）
  --＄slice 用在find的第二個參數，用來查找某個鍵匹配的數組元素的一個子集。
  --使用"＄slice"時將返迴文檔中的所有鍵。
  --db.blog.findOne({},{comments:{"＄slice":2}}) 返回 結果文檔中comments數組的前兩個子集
  --db.blog.findOne({},{comments:{"＄slice":[23,10]}}) 返回 結果文檔中comments數組的 24-33 子集,不夠則全返回。
  --db.blog.findOne({},{comments:{"＄slice":-1}}) 返回 結果文檔中comments數組的最後一個子集 

$elemMatch（匹配數組）
  --查詢匹配有兩種。數組匹配和非數組匹配。非數組匹配必須鍵的值滿足每一條查詢條件才行。數組匹配只要鍵的數組元素分別滿足查詢條件即可。比如：

            

     

                         -- ＄elemMatch 可以讓數組的元素分別要滿足查詢條件，但是 ＄elemMatch 不會匹配非數組元素！！

                         -- db.test.find({"x" : {"＄elemMatch" : {"＄gt" : 10, "＄lt" : 20}}) 

4、其他 $exists 、＄mod

＄exists
   --查詢某個鍵時候存在
  -- db.userInfo.find({sex:{＄exists:true}}) 返回鍵名含有sex的文檔
  -- db.userInfo.find({sex:{＄exists:false}}) 返回鍵名不含有sex的文檔

＄mod
  --＄mod會將查詢的值除以第一個給定值，若餘數等於第二個給定值則匹配成功
  -- db.userInfo.find({id : {"$mod" : [5, 1]}}

四、查詢將會返回一個數據庫游標，游標只會在你需要時才將需要的文檔批量返回 

資料庫使用游標返回find的執行結果。客戶端對游標的實現通常能夠對最終結果進行有效的控制。可以限制結果的數量，略過部分結果，根據任意鍵按任意順序的組合對結果進行各種排序，或者是執行其他一些強大的操作。

var cursor = db.driverLocation.find();
while (cursor.hasNext()){
     var object = cursor.next();
     print(object.type);
    }

游標類還實現了JavaScript的迭代器介面，所以可以在forEach迴圈中使用：

var cursor = db.driverLocation.find();
cursor.forEach(function(x){
    print(x.type);
    });    

    調用find時，shell並不立即查詢資料庫，而是等待真正開始要求獲得結果時才發送查詢，這樣在執行之前可以給查詢附加額外的選項。幾乎游標對象的每個方法都返回游標本身，這樣就可以按任意順序組成方法鏈。例如，下麵幾種表達是等價的：
> var cursor = db.foo.find().sort({"x" : 1}).limit(1).skip(10);
> var cursor = db.foo.find().limit(1).sort({"x" : 1}).skip(10);
> var cursor = db.foo.find().skip(10).limit(1).sort({"x" : 1});

此時，查詢還沒有真正執行，所有這些函數都只是構造查詢。當執行 cursor.hasNext() 的時候，查詢才真正被執行。這時，查詢被髮往伺服器。shell立刻獲取前100個結果或者前4 MB數據（兩者之中較小者），這樣下次調用next或者hasNext時就不必再次連接伺服器取結果了。客戶端用光了第一組結果，shell會再一次聯繫資料庫，使用getMore請求提取更多的結果。getMore請求包含一個查詢標識符，向資料庫詢問是否還有更多的結果，如果有，則返回下一批結果。這個過程會一直持續到游標耗盡或者結果全部返回。

游標的生命周期：首先，游標完成匹配結果的迭代時，它會清除自身。另外，如果客戶端的游標已經不在作用域內了，驅動程式會向伺服器發送一條特別的消息，讓其銷毀游標。最後，即便用戶沒有迭代完所有結果，並且游標也還在作用域中，如果一個游標在10分鐘內沒有使用的話，資料庫游標也會自動銷毀。

五、還有很多針對游標執行的元操作，包括忽略一定數量的結果，或者限定返回結果的數量，以及對結果排序。 

   -- MongoDB處理不同類型的數據是有一定順序的。有時一個鍵的值可能是多種類型的，例如，整型和布爾型，或者字元串和null。如果對這種混合類型的鍵排序，其排序順序是預先定義好的。優先順序從小到大，其順序如下：

1. 最小值；
2. null；
3. 數字（整型、
4. 字元串；
5. 對象/文檔；
6. 數組；
7. 二進位數據
8. 對象ID；
9. 布爾型；
10. 日期型；
11. 時間戳；
12. 正則表達式
13. 最大值 。

    -- 不用 skip 進行分頁

    如前文提到的，一般分頁我們用 db.userInfo.find().limit(pageSize).skip(第n頁 * pageSize) 來實現。但是我們註意到，如果數據量大的話，我們總是先取出前 n*pageSize 的條數然後再捨棄掉，顯得很不合算。為此，《MongoDB權威指南》向我們介紹了一種方式：利用時間進行排序，拿到前一頁的最後時間，取出時間大於上一頁最後時間的 pageSize 條記錄，如下：

var latest = null;
//顯示第一頁
var page1 = db.foo.find().sort({"date" : -1}).limit(100)
while (page1.hasNext()) {
latest = page1.next();
display(latest);
}
// 獲取下一頁
var page2 = db.foo.find({"date" : {"$gt" : latest.date}});
page2.sort({"date" : -1}).limit(100);

 但是，我發現這樣寫還是會存在很多問題，比如說：

1、跟上一頁最後一個文檔的時間一樣的文檔如果有多個呢？那這樣不是會導致一些文檔被漏掉了嗎？

2、上一頁、下一頁或許可以解決。那麼如果用戶點擊第四頁、第五頁呢？

    -- 獲取一致結果

    數據處理通常的做法是先將數據從資料庫中取出來，做一些變換以後，再保存回資料庫。但是，MongoDB這邊有個機制就是，如果拿出來處理的數據處理後導致體積比原先大很多，會導致數據放不回原來的位置，而把這個數據挪至集合的末尾處。從而引發的隱患就是：分頁查詢到最後一頁的時候，又取到了原來的數據。

    應對這個問題的方法就是對查詢進行快照（snapshot）。如果使用了這個選項，查詢就在"_id"索引上遍歷執行，這樣可以保證每個文檔只被返回一次。

    db.foo.find().snapshot()
    快照會使查詢變慢，所以應該只在必要時使用快照。例如，mongodump預設在快照上使用查詢。


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