MongoDB教程（四）--- 聚合&索引&备份&恢复

最新推荐文章于 2024-10-15 11:06:27 发布

Feng_MuJin

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分类专栏：数据库文章标签： mongodb

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聚合 aggregate

聚合(aggregate)主要用于计算数据，类似sql中的sum()、avg()

语法

db.集合名称.aggregate([ {管道 : {表达式}} ])

管道

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输入
```
ps aux | grep mongod
```
在mongodb中，管道具有同样的作用，文档处理完毕后，通过管道进行下一次处理
常用管道
- $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
- $unwind：将数组类型的字段进行拆分

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同count表示计数
- $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
- $first：根据资源文档的排序获取第一个文档数据
- $last：根据资源文档的排序获取最后一个文档数据

> db.stu.aggregate([{$group: {_id : "$age", _sum : {$sum : 1}}}])
{ "_id" : 45, "_sum" : 1 }
{ "_id" : 16, "_sum" : 1 }
{ "_id" : 40, "_sum" : 1 }
{ "_id" : 18, "_sum" : 2 }
{ "_id" : 20, "_sum" : 1 }

$group

将集合中的文档分组，可用于统计结果
_id表示分组的依据，使用某个字段的格式为'$字段'
例1：统计男生、女生的总人数

db.stu.aggregate([
    {$group:
        {
            _id:'$gender',
            counter:{$sum:1}
        }
    }
])

Group by null

将集合中所有文档分为一组
例2：求学生总人数、平均年龄

db.stu.aggregate([
    {$group:
        {
            _id:null,
            counter:{$sum:1},
            avgAge:{$avg:'$age'}
        }
    }
])

透视数据

例3：统计学生性别及学生姓名

db.stu.aggregate([
    {$group:
        {
            _id:'$gender',
            name:{$push:'$name'}
        }
    }
])

使用$$ROOT可以将文档内容加入到结果集的数组中，代码如下

db.stu.aggregate([
    {$group:
        {
            _id:'$gender',
            name:{$push:'$$ROOT'}
        }
    }
])

$match

用于过滤数据，只输出符合条件的文档
使用MongoDB的标准查询操作
例1：查询年龄大于20的学生

db.stu.aggregate([
    {$match:{age:{$gt:20}}}
])

例2：查询年龄大于20的男生、女生人数

db.stu.aggregate([
    {$match:{age:{$gt:20}}},
    {$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}}
])

$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
例1：查询学生的姓名、年龄

db.stu.aggregate([
    {$project:{_id:0,name:1,age:1}}
])

例2：查询男生、女生人数，输出人数

db.stu.aggregate([
    {$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},
    {$project:{_id:0,counter:1}}
])

$sort

将输入文档排序后输出
例1：查询学生信息，按年龄升序

b.stu.aggregate([{$sort:{age:1}}])

例2：查询男生、女生人数，按人数降序

db.stu.aggregate([
    {$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},
    {$sort:{counter:-1}}
])

$limit

限制聚合管道返回的文档数
例1：查询2条学生信息

db.stu.aggregate([{$limit:2}])

$skip

跳过指定数量的文档，并返回余下的文档
例2：查询从第3条开始的学生信息

db.stu.aggregate([{$skip:2}])

例3：统计男生、女生人数，按人数升序，取第二条数据

db.stu.aggregate([
    {$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},
    {$sort:{counter:1}},
    {$skip:1},
    {$limit:1}
])

注意顺序：先写skip，再写limit

$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

语法1

对某字段值进行拆分

db.集合名称.aggregate([{$unwind:'$字段名称'}])

构造数据

db.t2.insert({_id:1,item:'t-shirt',size:['S','M','L']})

查询

db.t2.aggregate([{$unwind:'$size'}])

语法2

对某字段值进行拆分
处理空数组、非数组、无字段、null情况

db.inventory.aggregate([{
    $unwind:{
        path:'$字段名称',
        preserveNullAndEmptyArrays:<boolean>#防止数据丢失
    }
}])

构造数据

db.t3.insert([
{ "_id" : 1, "item" : "a", "size": [ "S", "M", "L"] },
{ "_id" : 2, "item" : "b", "size" : [ ] },
{ "_id" : 3, "item" : "c", "size": "M" },
{ "_id" : 4, "item" : "d" },
{ "_id" : 5, "item" : "e", "size" : null }
])

使用语法1查询

db.t3.aggregate([{$unwind:'$size'}])

查看查询结果，发现对于空数组、无字段、null的文档，都被丢弃了
问：如何能不丢弃呢？
答：使用语法2查询

db.t3.aggregate([{$unwind:{path:'$sizes',preserveNullAndEmptyArrays:true}}])

索引

在mysql中已经学习了索引，并知道索引对于查询速度的提升
mongodb也支持索引，以提升查询速度

步骤一：创建大量数据

执行如下代码，向集合中插入10万条文档

for(i=0;i<100000;i++){
    db.t1.insert({name:'test'+i,age:i})
}

步骤二：数据查找性能分析

查找姓名为'test10000'的文档

db.t1.find({name:'test10000'})

使用explain()命令进行查询性能分析

db.t1.find({name:'test10000'}).explain('executionStats')

其中的executionStats下的executionTimeMillis表示整体查询时间，单位是毫秒

步骤三：建立索引

创建索引
1表示升序，-1表示降序

db.集合.ensureIndex({属性:1})
如
db.t1.ensureIndex({name:1})

步骤四：对索引属性查询

执行上面的同样的查询，并进行查询性能分析

db.t1.find({name:'test10000'}).explain('executionStats')

索引的命令

建立唯一索引，实现唯一约束的功能

db.t1.ensureIndex({"name":1},{"unique":true})

联合索引，对多个属性建立一个索引，按照find()出现的顺序

db.t1.ensureIndex({name:1,age:1})

查看文档所有索引

db.t1.getIndexes()

删除索引

db.t1.dropIndexes('索引名称')

备份

语法

mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdirectory

-h：服务器地址，也可以指定端口号
-d：需要备份的数据库名称
-o：备份的数据存放位置，此目录中存放着备份出来的数据
例1

sudo mkdir test1bak
sudo mongodump -h 192.168.196.128:27017 -d test1 -o ~/Desktop/test1bak

恢复

语法

mongorestore -h dbhost -d dbname --dir dbdirectory

-h：服务器地址
-d：需要恢复的数据库实例
--dir：备份数据所在位置
例2

mongorestore -h 192.168.196.128:27017 -d test2 --dir ~/Desktop/test1bak/test1