二十三、mongodb聚合操作

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。
在这里插入图片描述

db.集合名称.aggregate({管道:{表达式}})

db.xiaoshuo.aggregate([{ $KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: match:{'age':{$ lt:40}}},{ $KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: group:{_id:'$ gender’,counter:{$sum:1}}}])

2、mongodb的常用管道和表达式

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：

管道命令	含义
$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’

管道命令	含义
$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

统计出每个hometown/age下的name的数量（同一个name只统计一次）
参考答案

db.stu.aggregate(
   {$group:{_id:{hometown:'$hometown',age:'$age',name:'$name'}}},
   {$group:{_id:{hometown:'$_id.hometown',age:'$_id.age'},count:{$sum:1}}})

分析：

第一个管道的作用：排除了同一个地区和年龄，有相同名字的人
第二个管道的作用：根据上一个分组，在进行分组数据统计

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}}
      )

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}
     )

查询从第四条开始的学生信息

 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', count:{$sum:1}}},
         {$sort:{count:1}},
         {$skip:1},
         {$limit:1}
     )