MongoDB-聚合

1、MongoDB-聚合简介

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。
语法：db.集合名称.aggregate({管道:{表达式}})

2、MongoDB-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：
$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' 常⽤表达式:
$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

$group是所有聚合命令中用的最多的一个命令，用来将集合中的文档分组，可用于统计结果
db.stu.aggregate(
{$group:
  {
    _id:"$gender",
    counter:{$sum:1}
  }
})

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

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

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"}
  }
})

对于如下数据，需要统计出每个country/province下的userid的数量（同一个userid只统计一次）
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "a" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "b" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "a" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "c" }
{ "country" : "china", "province" : "bj", "userid" : "da" }
{ "country" : "china", "province" : "bj", "userid" : "fa" }

db.tv3.aggregate(
  {$group:{_id:{country:'$country',province:'$province',userid:'$userid'}}},
  {$group:{_id:{country:'$_id.country',province:'$_id.province'},count:{$sum:1}}}
)

3-4、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

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}}}
})

3-5、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

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}}
)

对于如下数据：统计出每个country/province下的userid的数量（同一个userid只统计一次），结果中的字段为{country:""，province:""，counter:"*"}

{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "a" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "b" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "a" }
{ "country" : "china", "province" : "sh", "userid" : "c" }
{ "country" : "china", "province" : "bj", "userid" : "da" }
{ "country" : "china", "province" : "bj", "userid" : "fa" }

db.tv3.aggregate(
  {$group:{_id:{country:'$country',province:'$province',userid:'$userid'}}},
  {$group:{_id:{country:'$_id.country',province:'$_id.province'},count:{$sum:1}}},
  {$project:{_id:0,country:'$_id.country',province:'$_id.province',counter:'$count'}}
)

3-6、管道命令之 $sort

$sort用于将输入的文档排序后输出

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}}
)

3-7、管道命令之 $skip 和 $limit

$sort用于将输入的文档排序后输出

查询2条学生信息
db.stu.aggregate(
  {$limit:2}
)

查询从第三条开始的学生信息
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",counter:{$sum:1}}},
  {$sort:{counter:-1}},
  {$skip:1},
  {$limit:1}
)