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MongoDB入门学习笔记.md

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MongoDB学习笔记

安装MongoDB

软件下载地址

官网提供的软件下载地址：https://www.mongodb.com/try/download/community

在网页 “On-premises” 中，分别提供企业版和社区版。

  • MongoDB-Enterprise-Server：收费的企业版
  • MongoDB-Community-Server：免费的社区版

MongoDB 近期强行修改了免费开源政策(主要针对云厂商)，企业版目前为收费版(所有云服务商提供的MongoDB产品都需要给他们交钱)，社区版为免费版。MongoDB企业版收费之后，会对MongoDB流行度会有一定的影响。

根据操作系统，选择适合的版本和文件格式，并开始下载。

点击下载之后网页会跳转到输入个人信息的页面，无需理会。
大约3秒后，会自动开始下载刚才选择的软件安装包。
目前最新稳定版本为 MongoDB 4.2.7

Linux下安装MongoDB

本人的服务器为腾讯云 CentOS 7.6，所以下载时，Platform 这一项选择：RedHat/CentOS 7.0

第一种安装方式：yum 安装

咨询过腾讯技术人员，腾讯云 yum 默认安装的 MongDB 版本为2.6.12，由于版本过低，所以需要我们手工创建 yum源文件，以便自定义安装MongoDB的版本。

第1步：使用 vim 命令创建 yum源文件

文件保存路径为 /etc/yum.repos.d/mongodb-org-4.2.repo，文件内容为：

[mongodb-org-4.2]
name=MongoDB Repository
baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/7Server/mongodb-org/4.2/x86_64/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-4.2.asc

注意：
上面代码baseurl中 “redhat/7Server/”，“7Server”对应本人的系统版本，你需要根据你的系统版本来修该值。

建议：

  1. 不建议将 mongodb-org-4.2.repo 放到别的目录中，虽然没问题但也没什么意义。
  2. 本人根本不建议使用 yum安装，因为 yum 安装虽然简单，但也伴随着其他一些问题，例如我不希望yum自动升级该软件，或者我希望自定义 MongoDB 的安装目录等。

第2步：执行安装命令

yum install -y mongodb-org

耐心等待，执行完成后即安装成功。

第二种安装方式：.tgz 安装

第1步：在指定的目录中，下载 MongoDB对应的 .tgz 安装包

目前最新版本文件安装包地址：https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.2.7.tgz

假设我希望将来 MongoDB 安装目录为系统根目录下的 /software/mongodb/，那么我可以先将 .tgz 文件下载到 software目录中。

  • 下载方法1：先下载该文件，然后通过 xftp 软件上传到服务器指定的目录中(例如根目录下的 software)
  • 下载方法2：直接在服务器中，执行下面命令：
wget -P /software/ https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.2.7.tgz

注意：
如果你不确定服务器上是否安装 wget，可执行 rpm -qa|grep wget，若已安装会显示wget版本号。若未安装则执行 yum install -y wget 即可安装。

第2步：解压 .tgz 安装包

cd 到 .tgz 下载目录(例如 /software/)，然后执行：

tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.2.7.tgz

解压即安装成功，MongoDB主程序就在 /software/mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.2.7/bin/ 中。

第3步：重命名

默认MongoDB目录名字有点长，我们可以将其重命名，改为"mongodb"，进入 software 目录中，执行：

mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.2.7 mongodb

这样修改以后，目录名看着清爽简洁多了。

当然你也可以完全忽略这一步，不进行重命名，这样目录名虽然有点长，但是版本标注的很清晰。

第4步：创建软连接

执行：

ln -s /software/mongodb/bin/* /usr/local/bin/

软连接创建好后，这样以后在任意目录，都可以执行 mongo 命令。

注意：
若你没有修改默认的 .tgz 解压后的目录名，则执行：

ln -s /software/mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.2.7/bin/* /usr/local/bin/

第5步：检测并连接 MongoDB

任意目录执行：

mongo

当看到：

MongoDB shell version v4.2.7
connecting to: mongodb://127.0.0.1:27017/?compressors=disabled&gssapiServiceName=mongodb
...

即表示 MongoDB 安装成功。

Windows下安装(仅限64位系统)

下载软件：https://fastdl.mongodb.org/win32/mongodb-win32-x86_64-2012plus-4.2.6-signed.msi
安装软件：下一步 下一步，在倒数第2步界面左下角有一个选项“Install MongoDB Compass”，可以取消勾选，稍后单独安装 MongoDB Compass
运行软件：安装完成后，找到 安装目录\MongoDB\Server\4.2\bin\mongo.exe，运行mongo.exe
编写测试：

var message = 'hello mongodb'
pritejson(message)

注意：当MongoDB安装成功后，会默认自动创建3个数据库 admin、config、local 无需删除这3个，自己可以再新建别的数据库使用。

安装MongoDB Compass：

MongoDB Compass 是图形可视化管理MongoDB数据库的工具。若服务器系统为 CentOS 肯定就不用考虑安装这个了，因为服务器根本就没有图形化窗口，但是在 Windows 系统下，非常有必要安装这个软件。
若在安装 MongoDB 过程中，没有同步安装 MongoDB Compass，需要手工下载并安装。
下载软件：https://downloads.mongodb.com/compass/mongodb-compass-1.21.2-win32-x64.msi
安装软件：下一步 下一步
运行软件：运行MongoDBCompass.exe，进入软件后，先看完软件介绍后，点击继续按钮，即可看到当前本机MongoDB数据状态。

mongod和mongo概念解释

mongod 是 MongoDB 的服务程序，用来创建启动数据库；
mongo 是连接和操作 mongod 创建的数据库的工具；

启动mongod

推荐使用 配置文件(mongod.conf) 的方式启动 mongod。

Linux系统下启动：

mongod -f mongod.conf

Windows系统下启动 (cmd命令窗口，右键，以管理员身份运行)：

mongod.exe -f mongod.conf

若不使用配置文件启动 mongod，采用直接 mongod + 参数 的形式，则需要输入多项对应的参数，略显麻烦。

mongod.conf 配置参考：

#数据库目录设置
storage:
  dbPath: ../data
  journal:
    enabled: true
    
#日志相关设置
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path:  ../log/mongod.log

#网络端口设置
net:
  port: 27027
  bindIp: 127.0.0.1

#是否后台运行设置。 特别说明：windows系统不支持该项，不可以有此项设置
processManagement:
  fork: true

#用户认证设置
security:
  authorization: enabled

Windows系统启动 mongod 的注意事项

  1. 可以使用 mongo.exe 直接连接 mongod所创建的数据库，但是直接运行 mongo.exe 连接时无法设置连接参数，例如端口为27017，无法设置账户密码等。如果 mongod 创建的数据库端口不是 27017，则 mongo.exe 连接失败，窗口会自动关闭，此时只能通过 cmd 命令窗口来连接。
  2. windows系统命令窗口下执行 mongod -f mongod.conf 之后，即使成功启动，也不会有任何文字提示。
  3. windows系统命令窗口不支持后台运行(fork:true)，因此 启动 mongod 之后，千万不要关闭当前 cmd 命令窗口，因为一旦关闭就相当于把 mongod 也关闭了。 想进行 mongo 命令连接 mongod，只能再新建一个 cmd 命令窗口进行操作。

特别注意：

  1. 需要用 管理员账户 运行 cmd命令窗口
  2. 启动时，执行的代码是 mongod.exe -f mongod.conf ，一定要注意是 mongod.exe

结束mongod进程

执行以下代码：

killall -9 mongod

MongoDB优势

MongoDB以JSON文档形式储存数据。

以下笔记来源于：唐建法的《MongoDB高手课》视频教程

对于JSON而言：
1、简单直观：以自然的方式来建模(自由定义数据模型)，以直观的方式与数据库交互(JSON与Object可直接相互转换)。
2、结构灵活：弹性模式从容相应需求的频繁变化(不要求某集合中所有元素属性都必须一致)。
3、快速开发：做更少的事，写更少的代码(可直接把数据以Object形式传递给数据库，而不像Mysql那样需要把一条数据中的各个属性拆分出来)。

不需要考虑错综复杂的关系模型、一目了然的对象模型。

对于开发人员而言：
1、灵活：快速响应业务变化，具体表现为：

  • 多形性：同一个集合中可以包含不同字段(类型)的文档对象。即JSON的特性，例如允许某集合中前100名用户有一个属性，而100名以后的用户没有该属性。
  • 动态性：线上修改数据模式，修改时应用和数据库均无需下线。 例如某集合所有数据由原来的每条10个属性增加到12个属性，这个操作可以直接在线上操作，无需让数据库先关停修改好后再上线。
  • 数据治理：支持使用JSON Schema 来规范数据模式。在保证模式灵活动态的前提下，提供数据治理能力。 简单来说就是MongoDB也可以像Mysql那样对每个表(在MongoDB中叫集合)进行数据格式规范。

2、快速：JSON模型的快速特性(数据库运行效率、程序员开发效率)

  • 数据库引擎只需要在一个存储区读写：相对Mysql需要建立多个关联表而言，MongoDB某一集合所有数据均在同一个存储区里。
  • 反范式、无关联的组织极大优化查询速度：对于计算机而言，修改一条数据需要“定位和读写”，而“定位”和“读写”所需要消耗的性能占比，分别为95%和5%。 也就是说对于修改某条数据而言“定位”是最花费时间的。而Mysql通常为多表，不同表之间相互切换定位所花费时间会更多。最为关键的是开发者编写的代码，如果是Mysql需要编写多个表的操作代码，如果是MongoDB则直接操作一个集合即可。
  • 程序API自然，开发快速：JSON非常接近程序员原本的对象操作方式，所以开发效率高。

对于运维人员而言：
1、原生的高可用和横向扩展能力：

  • 节点 复制集(Replica Set)数量可以是2-50个，默认安装为3个(1个Primary和2个Secondary)
  • 自动恢复，若主节点发生故障，从节点可自动恢复替换主节点。
  • 支持多中心部署，多中心容灾，数据同步。
  • 滚动服务。 例如先只修改其中一个副节点，然后通过 MongoDB复制集 的方式将其他节点都进行修改，从而实现数据库不下线的情况下进行数据库改造升级。

2、横向扩展能力：

  • 通过分片集群，可以无缝扩展
  • 应用全透明
  • 多种数据分布策略
  • 轻松支持TB-PB数量级

MongoDB技术优势总结：
1、JSON结构和对象模型接近、开发代码量低
2、JSON的动态模型意味着更容易响应新的业务变化需求
3、复制集提供高可用
4、分片架构支持海量数据和无缝扩容

MongoDB 数据库和集合 相关知识

数据结构

MongoDB数据结构为：
1、MongoDB下面有若干个数据库(db)
2、每个数据库下有若干个集合(collection)
3、每个集合里储存若干个文档(JSON格式的数据)
即：dbs -> db -> collection -> JSON document

因此，如果想操作某条数据(增删改查)，正确的流程是：
1、先使用 use xxx 切换到该数据库
2、明确要修改的集合名字 db.xx
3、再使用具体的增删改查函数进行操作

举例：假设moodmap数据库中的user集合要新增一条数据，对应的执行命令为：
1、use moodmap 切换到moodmap数据库
2、db.user.insert({'name':'puxiao'}) db.user表示要修改的集合名字为user，insert()为添加数据的函数

请注意：不可以直接给某数据库添加数据，只能给该数据库下某集合添加数据。

基础知识

1、当MongoDB安装成功后，会自动创建3个数据库 admin、config、local
2、与此同时MongoDB还会隐形存在一个数据库 test。若未切换到某具体的数据库，此时若执行向某集合中添加数据命令，那么MongoDB会启用一个名为 test 的数据库，并把数据添加到 test 中。基于这个原因，你自己创建数据库时切忌不要使用 test 来当数据库名字。
3、如果只创建但是从未添加过数据，则该数据库不会在 MongoDB Compass中出现，使用 use dbs 查看全部数据库也看不到。就好像默认的 test数据库最开始是不显示的，只有在未指定数据库前提下进行某集合数据添加后，MongoDB把这条添加的数据归类到test中，此时 test 数据库才可以被查看到。
4、在MongoDB的shell命令中，属性名是可以不加引号的，属性值需要加引号，既可以是单引号也可以是双引号。如果属性值是数字，则可不加引号。

开启、查看、关闭数据库

开启某数据库：use xxx
查看当前所在数据库：db
查看全部数据库：show dbs
关闭当前数据库：db.shutdownServer() 此为优雅关闭数据库的方式，即数据库先把当前全部认为执行完毕后才真正关闭数据库

查看集合

查看当前所在数据库中的所有集合：show collections 打印出所有集合名字
返回当前所有数据库中集合名字：db.getCollectionNames() 将所有集合名字以数组形式返回

配置数据库

配置端口：--port xxxx
以进程守护方式启动：--fork
日志输出路径：--loppath xxxx
数据库路径：--dbpath xxxx
启动代码示例：mongodb --port 27017 --fork --logpath data/log/mongodb.log --dbpath data/db

创建或切换数据库

命令代码：use xxx
详细说明：
1、创建或切换数据库语法关键词：use
2、xxx 即要创建或切换的数据库名字
3、若数据库不存在，MongoDB则会创建名为xxx的数据库并切换到该数据库
4、若数据库已存在，则切换到该数据库
5、也就是说：无论新创建或是本身已存在，执行use xxx 后都会自动切换到该数据库

例如，创建数据库moodmap：use moodmap
若没有moodmap数据库则会创建，若moodmap已存在则切换到该数据库，命令面板会提示：switched to db moodmap

再次提醒：若数据库没有任何内容，则使用 use dbs 是不会出现的。 就好像上面代码中 执行 use moodmap 创建新的数据库，此时执行 use dbs，moodmap是不会出现在结果列表中的。

删除数据库或集合

删除数据库
命令代码：db.dropDatabase()
详细说明： 1、删除数据库是危险操作，需要谨慎
2、首先需要确认删除哪个数据库，可以切换到该数据库，例如 use moodmap 或者 查看当前所在数据库 db
3、执行db.dropDatabase() 即可删除该数据库

删除集合
命令代码：db.collection.drop()

重命名 数据库或集合

MongoDB并未提供直接函数可以重命名数据库，但是有针对集合的重命名函数renameCollection()

针对集合的重命名
命令代码：db.adminCommand({renameCollection:"dbname.oldname",to:"dbname.newname"})
详细说明：
1、"dbname"为当前数据库的名字
2、"dbname.oldname"为某集合的当前名字，"dbname.newname"为某集合新的名字
例如 db.adminCommand({renameCollection:"moodmap.user",to:"moodmap.users"})，将数据库moodmap中集合user名字改为users

2、不光可以修改集合名，还可以修改集合对应的数据库名 dbname
例如 db.adminCommand({renameCollection:"moodmap.user",to:"mymap.user"})，将数据库moodmap中的集合user 转移到 数据库mymap中的集合user。

注意：这种“转移”属于“修改元数据”，是对索引的修改，并不会真正重新复制出一份，因此这种修改消耗很小。

修改集合对应的数据库，存在以下几种结果：
1、若mymap.user本身就存在，则会转移失败，反之则会成功。
2、若mymap本身不存在，则会自动创建mymap。
3、若moodmap里面只有user 一个集合，那么转移成功后 moodmap 即为空数据库，那么此时 show dbs 或在 MongoDB Compass中将无法再看到 moodmap。

基于上面对于某数据库中的集合重命名操作，我们可以变相实现对数据库的重命名。
假设当前数据库为moodmap，我们希望将数据库重命名为mymap。
实施思路：将moodmap中所有的集合都通过重命名形式，转移到mymap中，这样moodmap为空数据库则会消失(use dbs 或在 MongoDB Compass中消失)，而新的数据库mymap总拥有原moodmap所有集合，变相实现将moodmap重命名为mymap。

示例代码：

let source = "source";
let dest = "dest";
let colls = db.getSiblingDB(source).getCollectionNames();
for (let i = 0; i<colls.length; i++) {
  let from = `${source}.${colls[i]}`;
  let to = `${dest}.${colls[i]}`;
  db.adminCommand({renameCollection: from, to: to});
}

备注：MongoDB 4.2 支持ES6中的新语法，例如 let 和 模板字符串

增删改查 相关知识

对数据库进行 增删改查，例如“添加数据”准确含义为“向某数据库中的某个集合中添加JSON文档类型的数据”。

添加数据

命令代码：db.xxx.insert(json)
详细说明：
1、添加数据语法关键词：insert
2、json即要添加的数据，格式为JSON
3、若要添加多条数据，则可使用数据，例如：[json1,json2]
4、添加时MongoDB会自动为该条数据添加 _id 的属性值。
5、若不想使用MongoDB默认的_id值，需要提前在json数据中心设定 _id属性。

特别强调：
1、若我们向db.xxx添加数据时，db.xxx根本不存在，MongoDB会自动为我们创建 xxx 这个集合。
2、对于比较新的MongoDB版本，可以使用insertOne(json)和insertMany([json1,json2,...])来分别添加1条或多条数据。

查找数据

命令代码：db.xxx.find({})
详细说明：
1、查找数据语法关键词：find
2、{}为查找条件

  • db.xxx.find() 参数为空，则表示条件不限，查找全部
  • {} 空对象，则表示条件不限，查找全部
  • {name:'puxiao'} 包含某属性值得JSON对象，则表示查找name为‘puxiao’的数据

条件比较查询

命令代码：db.xxx.find({age:{$xx:value}}) 详细说明：
1、满足对比条件才可以被查询到
2、$xx:value中 $xx为比较计算的类型，value为比较的对象值

$xx 对应含义：

  • $gt 存在并大于
  • $gte 存在并大于等于
  • $lt 存在并小于
  • $lte 存在并小于等于
  • $eq 存在并等于
  • $ne 不存在 或 存在并不等于
  • $in 存在并在指定数组中
  • $nin 不存在 或 存在但不在指定数组中
  • $exists:false 不存在(未定义)
  • $exists:true 存在(有定义)

多条件查询

and条件查询
命令代码：db.xxx.find({name:'puxiao',age:18}) 或 db.xxx.find($and:[{name:'puxiao'},{age:18}])
详细说明：
1、多个条件(属性值)必须同时满足才可以被查询到

or条件查询
命令代码：db.xxx.find($or:[{name:'puxiao'},{age:{$lt:30}}]) 详细说明：
1、只要有1个条件(属性值)满足要求即可被查询到

使用正则表达式查询

命令代码：db.xxx.find({name:/xxxxx/})
详细说明：
1、/xxxxx/ 为一个正则表达式，只要满足该表达式的值都可以被查询到。
举例：db.xxx.find({name:/^p/}) 查找属性name值是以p为开头的数据

针对子文档进行查询

所谓子文档值：JSON文档数据中某属性值依然为一个JSON对象。

例如使用下面命令插入一条数据： db.mood.insert({type:'happy',why:{wealth:'500w',wife:'beautiful'}})
其中属性why的值也是一个JSON文档，那么why就是这条数据的子文档。

针对子文档里的数据查询，使用命令代码：
db.mood.find({'why.wealth':'500w'})

请注意：上述代码中属性名为 'why.wealth'，即表示 mood集合下属性why下的子文档属性wealth

针对子文档 多条件多字段查询

命令代码：db.xxx.find({'why.wealth':'500w','why.wife':'beautiful'})
可写成另外一种形式：
db.xxx.find({'why':{$elemMatch:{wealth:'500w',wife:'beautiful'}}})
详细说明：
1、$elemMatch 为关键词，表示必须全部满足

获取属性值

命令代码：'$xxx"
详细说明：
1、假设有一条数据为 {"name":"puxiao","age":34}，那么 'age' 表示属性名，属性名前面加上 $ 即表示属性值，例如 '$age' 表示age的属性值。

遍历游标

命令代码：xxx.hasNext()、xxx.next()
详细说明：
1、声明 xxx 为某个查询结果
2、可通过 while(xxx.hasNext()){xxx.next()} 来循环遍历查询结果 3、hasNext()即表示‘是否还有下一个’
4、next()即表示‘将游标切换到下一个’

查询修饰符

命令代码：limit(num)、sort({name:-1|1})
详细说明： limit(num) 用来限定返回结果数量，例如limit(10)表示最多返回10条结果即可。
举例：db.xx.find({}).limit(10)

sort({xxx:-1}) 用来设定按降序排序，如果是sort({xxx:1})则表示按升序排序。
举例：db.xx.find({}).sort({age:-1}) 按属性age的降序排序

查询结果统计

命令代码：db.xxx.find({}).count()
详细说明：使用count()函数可对结果数量进行统计

控制查询返回结果

命令代码：db.xxx.find({},{_id:0,name:1})
详细说明：
1、在find()函数中添加第2个参数，该参数为一个JSON对象
2、若属性值为1，表示可以返回该属性名和属性值
3、若属性值为0，表示不返回该属性名和属性值
4、由于默认一定会返回_id，所以若不需要返回_id则需要显式声明 _id:0
5、没有提及的属性名，均不会返回

限定返回字段这个在MongoDB里被称为 投影(projection)。

格式化输出打印结果

命令代码：pretty()
详细说明：
1、在查找命令结尾处，添加.pretty()即可格式化输出打印结果

例如：db.xxx.find().pretty()

删除数据

命令代码：db.xxx.remove(json)
详细说明：
1、删除数据语法关键词：remove
2、json为我们要删除对象的条件 3、删除对象的条件和查找数据的条件，语法一模一样

  • db.xxx.remove() 参数为空，运行则会报错
  • {} 删除所有数据
  • {age:28} 删除所有属性age值为28的数据
  • {age:{$lt:18}) 删除所有属性age值小于18的数据

注意：删除默认是‘批量多条’的操作行为。

更新数据

命令代码：db.xxx.update(json,{$set:json2},{xx})
详细说明：
1、update()函数有2个必填参数和1个可选参数
2、第1、第2个参数为必填，第3个参数为可选参数
3、第1个参数为查询条件
4、第2个参数为需要修改的属性与值，格式需要遵循 {$set:{'xx':value}} 的格式。若不使用$set:而是第2个参数直接为{'xx':value}，那么意味着直接整体覆盖。
5、第3个参数为可选参数，为更新选项设置

举例：db.xxx.update({age:18},{$set:{'age':34}}) 将属性age值为18的数据修改为age值为34

第3个更新选项配置，一共有3个属性，分别是：

  • upsert 当原本不存在要修改对象时是否添加该对象，默认为false，即不添加。请注意这里说的是 对象不存在，而不是对象属性不存在
  • multi 是否为更新多条数据，默认为false，即只更新1条

举例：db.xxx.update({age:18},{$set:{'age':34}},{multi:true}) 查找属性age值为18的数据，并将他们的属性age值全部修改为34

如果要同时修改多条数据，除了设置第3个参数multi为true之外，还可通过使用db.xxx.updateMany()。

对于insertOne()和insertMany()来说，函数中必须使用到以下关键词之一，若不使用则会报错：
$set 如果匹配到，则 设置该值
$unset 如果匹配到，则删除该属性
$push 如果匹配到，则 添加一个值到数组结尾
$pushall 如果匹配到，则 添加多个值到数组结尾
$pop 如果匹配到，则 从数组结尾处剔除一个值
$pull 如果匹配到，则 从数组中删除一个值
$pullall 如果匹配到，则 从数组中删除全部对应的值
$addToSet 如果不存在则增加一个值到数组

添加或更新数据

命令代码：db.xxx.save(json)
详细说明：
1、json表示一个JSON格式的文档数据
2、若json中没有_id属性，则插入该条数据
3、若json中有_id属性，则会通过_id查找是否存在该_id的数据
4、若_id对应的数据原本存在，则将json完全替换原来数据
5、若_id对应的数据原本不存在，则插入该条数据，但是该数据的_id不再使用MongoDB默认的，而是使用json本身中的_id属性值

以上为MongoDB基础用法，接下来才会真正触及MongodDB真正核心，高级用法：聚合查询

聚合查询

什么是MongoDB聚合查询？

MongoDB聚合框架(Aggregation Framework)是一个计算框架，可以作用在一个或几个集合中，对集合中的数据进行一系列运算，并将运算结果转化为期望的形式。这种多集合、多维度、多条件、多形式、多组合的查询方式就称为聚合查询。

注意：聚合查询也称为聚合运算，名字不同但是表示的是同一个意思。

补充说明：
1、像db.xxx.find(query) 这种只是针对单一集合进行一些条件查询，并返回原始数据的，可以称之为“最简单基础的查询”
2、像db.xxx.find(query).sort(xxx) 或 db.xxx.find(query).limit(10) 针对查询结果又进行了处理，例如排序或只获取限定数量的查询，姑且称之为“稍微复杂点的查询”
3、而聚合查询则是设定多项查询条件、逐层筛检、累计运算、设定返回结果格式的，就可以称之为“比较复杂的查询”。现实中项目开发肯定使用最多的还是聚合查询。

举例：假设有一个数据库存放全班学生的数学考试成绩
1、使用db.xxx.find()可以查找出所有人的数学成绩
2、使用db.xxx.find().sort()可以列出所有人的数学成绩排名
3、若此时想查询所有学生的数学平均成绩，平均成绩这个字段原本是不存在的，此时就需要通过聚合查询，计算并返回出平均成绩。

管道(pipeline)和步骤(stage)

聚合查询(聚合运算)的整个查询(运算)过程称为管道，查询(运算)过程由多个步骤组成。

聚合查询整个过程是： 1、从第一个步骤开始，计算得到结果
2、从第一个结果开始，进行第二个步骤，并得到第二步骤的结果
3、依次类推，直到最后一个步骤计算完成
4、将最终的计算结果返回给查询主体

原始数据 -> 步骤1 -> 结果1 -> 步骤2 -> 结果2 -> ... -> 最终结果

数据结果就好像是水，流经一个又一个管道，经过每个管道的过滤，最终剩下的水到达目标出口。

聚合查询基础格式

命令代码：db.xxx.aggregate([stage1,stage2,...],{options})
详细说明： 1、聚合查询使用关键词 aggregate
2、aggregate函数共2个参数
3、第1个参数为一个数组，数组中每一项均代表一个查询运算步骤
4、第2个参数为一个对象，是查询运算的配置选项

常见查询运算步骤

  • $sort 排序
  • $limit 限定返回结果数量
  • $unwind 将某个数组拆分成独立的元素(类似JS中的...array)
  • $match 过滤数据，必须全部满足条件
  • $skip 跳过指定数量，返回剩余的结果
  • $group 将集合中的文档分组，可用于统计结果
  • $project 修改输出的文档解构，可以重命名、增加、删除域，也可以创建计算结果
  • $geoNear 输出接近某一地理位置的有序文档
  • $lookup 多表关联操作

$match、$project、$group 这3个是常见的、核心的、包裹其他查询的运算符。

特有步骤 $bucket和$facet

$bucket这个步骤可用于将数据按照某一种维度自动分组查询。常见的应用场景是搜索商品时，按不同价格区间进行查询。

$facet这个步骤是将多组$bucket进行查询，从而实现多维度查询。例如搜索商品时，按不同价格区间、不同品牌、不同类型等多维度分组查询。

更多API详情

MongoDB全部API请访问：https://docs.mongodb.com/manual/reference/

补充：无论是MongoDB中文网(https://www.mongodb.org.cn/) 还是 MongoDB中文社区(https://mongoing.com/) ，他们上面关于MongoDB的中文API文档都存在版本比较滞后、不是最新、不够全面的问题。
因此学习时，还是以英文官方API文档为好。