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本文是 MongoDB 新手入門系列的第一篇，在本文中，我們將會講解 MongoDB 基本的增刪改查操作，在學習完本文后，讀者將會掌握對 MongoDB 的集合文檔進行基本的新增，修改，刪除以及基于多種條件的查詢操作。

本文將會持續(xù)修正和更新，最新內(nèi)容請參考我的 GITHUB 上的程序猿成長計劃項目，歡迎 Star，更多精彩內(nèi)容請 follow me。

插入文檔

在 MongoDB shell 中，插入文檔有以下兩個方法：

使用 db.collection.insertOne() 插入單個文檔
使用 db.collection.insertMany() 插入多個文檔

在插入文檔時，如果 collection 不存在，插入操作將會自動創(chuàng)建 collection。如果文檔沒有 _id 字段， MongoDB 將會自動添加一個 _id 字段，類型為 ObjectId。

在 MongoDB 中，每一個文檔都需要一個唯一的 _id 字段作為主鍵，如果插入時沒有指定 _id 字段，MongoDB 驅(qū)動將會自動生成一個類型為 ObjectId 的 _id 字段。

ObjectId 是一種能夠快速生成的，有序的，12 字節(jié)大小的唯一值，包含：

一個 4 字節(jié)的時間戳，代表了 ObjectId 的創(chuàng)建時間，取值為 Unix 時間戳（秒）

一個 5 字節(jié)的隨機值，該值每個進程都只會生成一次，對每臺服務器和進程來說該值是唯一的

一個 3 字節(jié)的自增值，初始為一個隨機數(shù)

use sample_mflix

// 插入單個文檔
db.movies.insertOne(
  {
    title: "The Favourite",
    genres: [ "Drama", "History" ],
    runtime: 121,
    rated: "R",
    year: 2018,
    directors: [ "Yorgos Lanthimos" ],
    cast: [ "Olivia Colman", "Emma Stone", "Rachel Weisz" ],
    type: "movie"
  }
)

// 插入多個文檔
db.movies.insertMany([
   {
      title: "Jurassic World: Fallen Kingdom",
      genres: [ "Action", "Sci-Fi" ],
      runtime: 130,
      rated: "PG-13",
      year: 2018,
      directors: [ "J. A. Bayona" ],
      cast: [ "Chris Pratt", "Bryce Dallas Howard", "Rafe Spall" ],
      type: "movie"
    },
    {
      title: "Tag",
      genres: [ "Comedy", "Action" ],
      runtime: 105,
      rated: "R",
      year: 2018,
      directors: [ "Jeff Tomsic" ],
      cast: [ "Annabelle Wallis", "Jeremy Renner", "Jon Hamm" ],
      type: "movie"
    }
])

除了常用的 insertOne 和 insertMany 方法之外，還可以用以下方式插入文檔

db.collection.bulkWrite()
配合 upsert: true 選項
- db.collection.updateOne()
- db.collection.updateMany()
- db.collection.findAndModify()
- db.collection.findOneAndUpdate()

查詢文檔

最基本的查詢方法是 db.collection.find() 和 db.collection.findOne() ，在 MongoDB 中插入以下文檔

db.inventory.insertMany([
   { item: "journal", qty: 25, size: { h: 14, w: 21, uom: "cm" }, status: "A" },
   { item: "notebook", qty: 50, size: { h: 8.5, w: 11, uom: "in" }, status: "A" },
   { item: "paper", qty: 100, size: { h: 8.5, w: 11, uom: "in" }, status: "D" },
   { item: "planner", qty: 75, size: { h: 22.85, w: 30, uom: "cm" }, status: "D" },
   { item: "postcard", qty: 45, size: { h: 10, w: 15.25, uom: "cm" }, status: "A" }
]);

查詢 Collection 中所有文檔

// 等價 SQL：SELECT * FROM inventory
db.inventory.find({})
// 等價 SQL：SELECT * FROM inventory LIMIT 1
db.inventory.findOne({})

指定查詢條件

等值查詢

// 等價 SQL：SELECT * FROM inventory WHERE status = "D"
db.inventory.find({status: "D"})
// 等價 SQL：SELECT * FROM inventory WHERE status != "D"
db.inventory.find({ status: { $ne: "D" } })

IN 查詢

// 等價 SQL：SELECT * FROM inventory WHERE status in ("A", "D")
db.inventory.find({status: { $in: ["A", "D"]}})
// 等價 SQL: SELECT * FROM inventory WHERE status NOT IN ("A", "D")
db.inventory.find({ status: { $nin: ["A", "D"] } })

范圍查詢

// SQL: SELECT * FROM inventory WHERE qty >= 50 AND qty < 100
db.inventory.find({ qty: { $gte: 50, $lt: 100 } })

比較操作符支持這些： $lt，$gt，$gte，$lte。

AND 查詢

// SQL：SELECT * FROM inventory WHERE status = "A" AND qty < 30
db.inventory.find({ status: "A", qty: { $lt: 30 } })

OR 查詢

// SQL：SELECT * FROM inventory WHERE status = "A" OR qty < 30
db.inventory.find({ $or: [ { status: "A"}, { qty: { $lt: 30 } } ] })

同時使用 AND 和 OR

// SQL: SELECT * FROM inventory WHERE status = "A" AND ( qty < 30 OR item LIKE "p%" )
db.inventory.find({
  status: "A",
  $or: [ { qty: { $lt: 30 } }, { item: /^p/ } ]
})

NOT

// 查詢 qty 模 5 值為 1 的所有文檔，這里匹配的 qty 可能值為 1， 6， 11， 16 等
db.inventory.find({ qty: { $mod: [5, 1] } })
// 查詢 qty 模 5 值部位 1 的所有文檔，可能值為2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 12 等
db.inventory.find({ qty: { $not: { $mod: [5, 1] } } })

查詢嵌套的文檔

查詢所有 size 等于 { h: 14, w: 21, uom: "cm" } 的文檔

db.inventory.find( { size: { h: 14, w: 21, uom: "cm" } } )

查詢所有 size 中 uom 等于 in 的文檔

db.inventory.find( { "size.uom": "in" } )

查詢數(shù)組

在 MongoDB 中插入以下文檔

db.inventory.insertMany([
   { item: "journal", qty: 25, tags: ["blank", "red"], dim_cm: [ 14, 21 ] },
   { item: "notebook", qty: 50, tags: ["red", "blank"], dim_cm: [ 14, 21 ] },
   { item: "paper", qty: 100, tags: ["red", "blank", "plain"], dim_cm: [ 14, 21 ] },
   { item: "planner", qty: 75, tags: ["blank", "red"], dim_cm: [ 22.85, 30 ] },
   { item: "postcard", qty: 45, tags: ["blue"], dim_cm: [ 10, 15.25 ] }
]);

下面的示例查詢所有字段 tags 值只包含元素 "red" 和 "blank"（順序一致）的文檔

db.inventory.find({ tags: ["red", "blank"]})

如果只是查詢同時包含 "red" 和 "blank" 兩個值，并且不關心排序或者數(shù)組中是否包含其它元素，則可以使用 $all 操作符

db.inventory.find({ tags: { $all: ["red", "blank"] } })

查詢 tags 包含 "red" 的文檔

db.inventory.find({ tags: "red" })

查詢所有 dim_cm 包含至少一個大于值 25 的所有文檔

db.inventory.find({ dim_cm: { $gt: 25} })

查詢所有 dim_cm 包含至少一個值大于 15 或者小于 20 的所有文檔

db.inventory.find({ dim_cm: { $gt: 15, $lt: 20 } })

查詢所有 dim_cm 包含至少一個值大于 22 且小于 30 的所有文檔

db.inventory.find({ dim_cm: { $elemMatch: { $gt: 22, $lt: 30} } })

查詢數(shù)組 dim_cm 的第二個值大于 25

db.inventory.find({ "dim_cm.1": { $gt: 25 }})

查詢數(shù)組 tags 擁有 3 個元素的所有文檔

db.inventory.find({ "tags": { $size: 3 } })

查詢返回指定字段

默認情況下，MongoDB 的查詢會返回匹配文檔中所有的字段，通過 projection 可以返回指定的字段。

返回指定字段

// SQL: SELECT _id, item, status FROM inventory WHERE status = "A"
db.inventory.find({ status: "A" }, { item: 1, status: 1 })

查詢結果中會自動返回 _id 字段，可以通過設置 _id: 0 來主動消除該字段。

// SQL： SELECT item, status FROM inventory WHRE status = "A"
db.inventory.find( { status: "A" }, { item: 1, status: 1, _id: 0 } )

排除指定字段

db.inventory.find({ status: "A" }, { status: 0, instock: 0 })

返回數(shù)組中指定元素

使用 $slice 操作符返回 instock 數(shù)組中最后一個元素

db.inventory.find({ status: "A" }, { item: 1, status: 1, instock: { $slice: -1 } })

查詢值為 NULL 或者缺失字段

在 MongoDB 中，不同的查詢操作符對 null 的處理方式是不同的。在 MongoDB 中插入以下文檔

db.inventory.insertMany([
   { _id: 1, item: null },
   { _id: 2 }
])

等值查詢

查詢 item 值為 null 或者不包含 item 字段的所有文檔

db.inventory.find({ item: null })

類型檢查

查詢所有 item 值為 null 的文檔

db.inventory.find({ item: { $type: 10} })

這里的 $type = 10 對應了 BSON 類型 Null

存在性檢查

查詢所有不包含字段 item 的文檔

db.inventory.find({ item: { $exists: false } })

查詢所有包含 item 字段，但是值為 null 的文檔

db.inventory.find({ item: { $eq: null, $exists: true } })

限制查詢結果數(shù)量

// 只查詢 3 條數(shù)據(jù)
db.inventory.find({}).limit(3)
// 從第 2 條開始，查詢 3 條數(shù)據(jù)
db.inventory.find({}).limit(3).skip(2)

排序

排序方向 1 為正序， -1 為倒序。

db.inventory.find({}).sort({item: 1, qty: -1})

查詢集合中的文檔數(shù)量

該方法用于查詢匹配條件的文檔數(shù)量，語法為

db.collection.count(query, options)

示例

db.orders.count( { ord_dt: { $gt: new Date('01/01/2012') } } )

查詢字段的唯一值 distinct

查詢集合中字段的唯一值，語法為

db.collection.distinct(field, query, options)

[圖片上傳失敗...(image-5a985-1653901669910)]

附錄：支持的查詢操作符

類別	操作符	用途
Comparison	`$eq`	等值判斷
Comparison	`$gt`	大于某個值
Comparison	`$gte`	大于等于某個值
Comparison	`$in`	當前值在數(shù)組中
Comparison	`$lt`	小于某個值
Comparison	`$lte`	小于等于某個值
Comparison	`$ne`	不等于某個值
Comparison	`$nin`	當前值不再數(shù)組中
Logical	`$and`	AND
Logical	`$not`	反轉(zhuǎn)查詢條件
Logical	`$nor`	所有查詢條件都不匹配
Logical	`$or`	OR
Element	`$exists`	字段存在性檢查
Element	`$type`	字段類型檢查
Evaluation	`$expr`	在查詢表達式中使用聚合語法
Evaluation	`$jsonSchema`	驗證文檔符合指定的 JSON 模型
Evaluation	`$mod`	對字段值進行取模運算
Evaluation	`$regex`	選擇匹配正則表達式的文檔
Evaluation	`$text`	執(zhí)行文本搜索
Evaluation	`$where`	JavaScript 表達式匹配
Geospatial	`$geoIntersects`	地理坐標匹配
Geospatial	`$geoWithin`	地理坐標匹配
Geospatial	`$near`	地理坐標匹配
Geospatial	`$nearSphere`	地理坐標匹配
Array	`$all`	匹配包含查詢中指定的所有元素的數(shù)組
Array	`$elemMatch`	數(shù)組中的元素匹配表達式則返回文檔
Array	`$size`	選擇數(shù)組大小為 size 的文檔
Bitwise	`$bitsAllClear`	二進制匹配
Bitwise	`$bitsAllSet`	二進制匹配
Bitwise	`$bitsAnyClear`	二進制匹配
Bitwise	`$bitsAnySet`	二進制匹配
Miscellaneous	`$comment`	在查詢中添加注釋
Miscellaneous	`$rand`	隨機生成一個 0-1 之間的浮點值

更新文檔

常用的文檔更新方法有以下三種

db.collection.updateOne(<filter>, <update>, <options>) 更新單個文檔
db.collection.updateMany(<filter>, <update>, <options>) 更新多個文檔
db.collection.replaceOne(<filter>, <update>, <options>) 替換單個文檔

我們這里以 updateOne() 方法為例進行講解，updateOne() 方法的語法如下

db.collection.updateOne(
   <filter>, // 要更新的文檔篩選條件
   <update>, // 文檔更新命令
   {
     upsert: <boolean>, // 設置為 true 時，如果 filter 沒有匹配到文檔，則自動新增文檔
     writeConcern: <document>,
     collation: <document>,
     arrayFilters: [ <filterdocument1>, ... ],
     hint:  <document|string>        // Available starting in MongoDB 4.2.1
   }
)

更新 item=paper 的文檔

db.inventory.updateOne(
   { item: "paper" },
   {
     $set: { "size.uom": "cm", status: "P" },
     $currentDate: { lastModified: true }
   }
)

更新操作符如下

$set 操作符指定了要更新匹配文檔的 size.uom 為 cm，status 為 p
$currentDate 操作符用于更新 lastModified 字段為當前的日期，如果 lastModified 字段不存在，則自動創(chuàng)建

更新文檔，如果不存在則新增

db.restaurant.updateOne(
    { "name" : "Pizza Rat's Pizzaria" },
    { $set: {"_id" : 4, "violations" : 7, "borough" : "Manhattan" } },
    { upsert: true }
);

更多字段操作符如下

操作符	用途
`$currentDate`	設置字段值為當日期，可以是日期或者是時間戳
`$inc`	將字段的值加上某個數(shù)值
`$min`	只有指定的值小于已經(jīng)存在的值時才更新
`$max`	只有指定的額值大于已經(jīng)存在的值才更新
`$mul`	將字段的值乘以某個數(shù)值
`$rename`	重命名指定字段
`$set`	設置文檔中要更新的字段值
`$setOnInsert`	如果當前操作新增了文檔，則設置字段的值。如果更新操作只是修改一個已經(jīng)存在的文檔，則該操作符無效
`$unset`	從文檔中移除指定字段

除了常用的三個方法，還有以下方法也可以用于更新文檔

db.collection.findOneAndReplace().
db.collection.findOneAndUpdate().
db.collection.findAndModify().
db.collection.bulkWrite().

刪除文檔

在 MongoDB 中，通常使用以下方法刪除文檔

db.collection.deleteMany()
db.collection.deleteOne()

刪除所有為文檔

db.inventory.deleteMany({})

刪除所有匹配條件的文檔

db.inventory.deleteMany({ status : "A" })

刪除匹配條件的一個文檔

db.inventory.deleteOne( { status: "D" } )

除了常用的兩個方法外，還可以用以下方法刪除文檔

db.collection.findOneAndDelete().

findOneAndDelete() 提供了一個 sort 選項，該選項允許刪除按照指定排序規(guī)則排序后匹配的第一個文檔
db.collection.findAndModify().

db.collection.findAndModify() 提供了一個 sort 選項，該選項允許刪除按照指定排序規(guī)則排序后匹配的第一個文檔
db.collection.bulkWrite().

批量寫操作

MongoDB 提供了一種對單個 Collection 執(zhí)行批量寫入的操作能力，使用 db.collection.bulkWrite() 方法實現(xiàn)批量的插入、更新和刪除操作。

有序和無序操作

批量寫操作可以試有序的（ordered）或者無序（unordered）的，對于有序操作，MongoDB 會串行的執(zhí)行操作，如果寫操作過程中發(fā)生錯誤，MongoDB 將會直接返回，后面的操作將不會被執(zhí)行。無序操作則無法保證這種行為，當發(fā)生錯誤的時候，MongoDB 將會繼續(xù)處理剩余的文檔。

對于分片的集合來說，執(zhí)行有序的批量操作通常會比較慢，因為每一個操作都必須等待上一個操作的完成。默認情況下，bulkWrite() 執(zhí)行的是有序的操作，可以通過設置 ordered: false 選項來啟用無序操作模式。

bulkWrite() 方法

bulkWrite() 支持以下寫操作

insertOne
updateOne
updateMany
replaceOne
deleteOne
deleteMany

假設一個名為 characters 的集合中包含下面的文檔

{ "_id" : 1, "char" : "Brisbane", "class" : "monk", "lvl" : 4 },
{ "_id" : 2, "char" : "Eldon", "class" : "alchemist", "lvl" : 3 },
{ "_id" : 3, "char" : "Meldane", "class" : "ranger", "lvl" : 3 }

下面的 bulkWrite() 方法對該集合執(zhí)行多個操作

db.characters.bulkWrite(
   [
      { insertOne :
         {
            "document" :
            {
               "_id" : 4, "char" : "Dithras", "class" : "barbarian", "lvl" : 4
            }
         }
      },
      { insertOne :
         {
            "document" :
            {
               "_id" : 5, "char" : "Taeln", "class" : "fighter", "lvl" : 3
            }
         }
      },
      { updateOne :
         {
            "filter" : { "char" : "Eldon" },
            "update" : { $set : { "status" : "Critical Injury" } }
         }
      },
      { deleteOne :
         { "filter" : { "char" : "Brisbane" } }
      },
      { replaceOne :
         {
            "filter" : { "char" : "Meldane" },
            "replacement" : { "char" : "Tanys", "class" : "oracle", "lvl" : 4 }
         }
      }
   ]
);

操作返回以下內(nèi)容

{
   "acknowledged" : true,
   "deletedCount" : 1,
   "insertedCount" : 2,
   "matchedCount" : 2,
   "upsertedCount" : 0,
   "insertedIds" : {
      "0" : 4,
      "1" : 5
   },
   "upsertedIds" : {
   }
}

參考文檔

MongoDB 官方文檔

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MongoDB 新手入門 - CRUD

MongoDB 新手入門 - CRUD

插入文檔

查詢文檔

查詢 Collection 中所有文檔

指定查詢條件

等值查詢

IN 查詢

范圍查詢

AND 查詢

OR 查詢

同時使用 AND 和 OR

NOT

查詢嵌套的文檔

查詢數(shù)組

查詢返回指定字段

返回指定字段

排除指定字段

返回數(shù)組中指定元素

查詢值為 NULL 或者缺失字段

等值查詢

類型檢查

存在性檢查

限制查詢結果數(shù)量

排序

查詢集合中的文檔數(shù)量

查詢字段的唯一值 distinct

附錄：支持的查詢操作符

更新文檔

刪除文檔

批量寫操作

有序和無序操作

bulkWrite() 方法

參考文檔

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MongoDB 新手入門 - CRUD

插入文檔

查詢文檔

查詢 Collection 中所有文檔

指定查詢條件

等值查詢

IN 查詢

范圍查詢

AND 查詢

OR 查詢

同時使用 AND 和 OR

NOT

查詢嵌套的文檔

查詢數(shù)組

查詢返回指定字段

返回指定字段

排除指定字段

返回數(shù)組中指定元素

查詢值為 NULL 或者缺失字段

等值查詢

類型檢查

存在性檢查

限制查詢結果數(shù)量

排序

查詢集合中的文檔數(shù)量

查詢字段的唯一值 distinct

附錄：支持的查詢操作符

更新文檔

刪除文檔

批量寫操作

有序和無序操作

bulkWrite() 方法

參考文檔

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