shell脚本中mongoDB查询详解

本篇博文主要讲述， shell中查询命令， 如何跟标准sql一样添加各种筛选条件， mongodb中游标的使用等功能，从而弄清楚，mongo是如何驾驭复杂查询和简单查询的

1. 基本的查询shell命令 ：“find"或"findOne”

• findOne和 find
  mongoDB中查询命令是find ,基本语法如下

  db.collectionName.find()
  

  上边的语句会返回这个集合中所有的document ， 上边的语句中没有指定document ， 默认就是

   db.collectionName.find({})
  

  如果想要查询比如 ， age是14的学生，可以采用下边这种方式，

   db.student.find({age : 14})
  

  类似上边的方式 ， 可以向查询文档加入多个键值对， 将多个查询条件组合在一起，相当于是sql语句中 条件1 and 条件2 and … 。 比如查询 14岁的高一二班的李姓同学

  db.student.find({‘age’ : 14, ‘grade’ : '高一',’class‘ :‘四班’,‘firstName’ : '李'})
  

  对于搜索，可以和sql一样，指定需要返回的键，一些不需要的 key， 可以采用下边的方式

   db.student.find({‘age’ : 14},{"grade":1,"email":1})
  

  上边语句的意思是 只返回 grade和email两个字段，当然，_id 字段是默认返回的 。 等于 1 是默认返回，同理， 如果不想结果document中返回某个字段，可以用 等于 0， 比如

   db.student.find({‘age’ : 14},{"age":0}) // 不想要 age字段
  

2. 使用"$"条件查询

• 筛选条件
  上边的查询，只能返回一些某个字段等于多少的 document ,但是对于常用的一些查询，没法做到，比如一些范围查询、不等式查询、包含查询等。而这些查询就需要用到条件查询
  常见条件如下表

  查询符	说明	例子
  范围查询条件	大于： “$gt” 、小于 ： “$lt”、大于等于："$gte"、小于等于："$lte"、不等于："$ne"	{“name”:{"$ne": ‘aa’}}
  或者查询	“$or” 可以把多个条件组合起来，查询一个字段多个值用in；查询多个条件字段 。用法和其他不一样， 直接组合条件·	{"$or":[{“name”:‘zhangsan’},{“age”: 14}]}
  范围查询	“$in” 相当于是sql中in条件，查询一个字段包含多个值 ;	{“z”:{"$in":[1,2,3]}}
  否条件	“$not” 元条件句，可以用在任何其他条件上 ，常与正则表达式结合使用	{“z”:{"$not":{{"$in":[1,2,3]}}}}
  空值查询	和sql不太一样，查询空值需要做到两步 ： 判断键值为空 + 判断是否存在这个键 “$in” + “$exists”	{“z”:{"$in":[null],"$exists":true]}}
  正则表达式	标准sql中没有的功能，查询某个字段值符合某个正则表达式 ，类似sql中模糊查询	{“name”:/Joe/i}

  上边的列表简单整理了，常用的mongodb的查询筛选条件，和sql一样，它们也可以做到组合

  • 多个条件的组合 ： ”$or“ 和 ”$and“

     {"$and":[条件1,条件2...]}  // 条件1 、条件2 都是用大括号圈起来的条件， 比如{name: 'zhangsan'}
    

  • 范围筛选 ： 大于、小于等 基本语法

    {"salary":{"$gt":5000}}  // ： 一般是 {"字段"：{"大于或者小于等"：”一个值“}}
    

  • 查询一个字段多个值 ： ”$in“ ，和数组中所有值都不匹配用”$nin“

    {"salary":{"$in":[5000,50000,500000]}}  // ： 一般是 {"字段"：{"$in"：[一个数组]}}
    

  • not ： 否定
    比如一个字段不是多少 （可以用”$ne“,这里只是为了演示）

    {name:{"$not":{"$eq":'zhangsan1'}}} // 注意 ： 下边写法就是错误的
    //  {"$not":{name:{"$eq":'zhangsan1'}}} 
    

• 查询特定的值

  • 查询空值
    对于mongoDB来说，查询空值不能只用null, 它不止查询对应key为空的，也查询没有这个key的，所以需要组合”$exists“ (是否存在), 比如

      db.peole.find({"lover":{"$in" : [null] ,  "$exists" : true }})
    

• 正则表达式查询
  mongoDB可以为前缀性正则表达式创建索引 （比如 /^abc/）, 换句话说，这样的查询会非常高效，为提高效率，可以研究一下 。 一般没人会把正则表达式本身当做字符串插入数据库， 不过，若有此类数据，正则表达式查询也会把这条记录查询出来

3. 键是属于内存还是外层文档

• 键的使用位置
  在上边的例子中，我们发现”除了and、all 所有的条件都是表示字段 满足什么的 （放到字段里边一级“ ，比如

   {name:{"$not":{"$eq":'zhangsan1'}}}  // not是放在文档内部的（字段名在外边）
    {"$and":[{"name":1},{"age":14}]}  // and是放在文档外部的
  

  实际上查询条件一般放在文档内部，除了 “$and”、 “$or”。 因为这俩个表示多个条件的组合。这也符合对于查询的设定，查询肯定是某个字段满足什么条件 ，或者满足哪几个条件（and、or）
  对于赋值来说，和查询不一样，之前看 高阶增删改中发现， 条件一般放到外层，比如

  {"$set":{"lover":'宝贝'}}
  {"$push":{"lover":"honey"}}
  

4. 查询数组

• 数组中搜索条件

  • 查询单条记录，可以直接用find (document)的方式，举例如下

    	db.people.insert({lover:['小梦','莹莹'], name : 'joe'})
    	db.people.insert({lover:['小玉','莹莹'] ,name : 'tony'})
    

    如果查询喜欢小玉的，可以用 下边的语句， 会把向匹配的记录查询出来

    > db.people.findOne({lover : '小玉'})
    {
    	"_id" : ObjectId("5d8a0d92fa4e34df34f24a06"),
    	"lover" : [
    		"小玉",
    		"莹莹"
    	],
    	"name" : "tony"
    }
    

  • 查询同时满足多个条件的, 可以用 ”$all“
    比如查找既 喜欢小玉、又喜欢莹莹的，可以用下边的语法

    >db.people.findOne({"lover":{"$all":['小玉','莹莹']}})
    {
    	"_id" : ObjectId("5d8a0d92fa4e34df34f24a06"),
    	"lover" : [
    		"小玉",
    		"莹莹"
    	],
    	"name" : "tony"
    }
    

    当然，使用上边说的精确匹配也可以查询出来， 两者区别是 ： 精确匹配只查出完全符合要求的， ”$all“ 只要同时有查询的值的记录都查询出来，例如, 下边的三条数据

    db.people.insert({lover:['小梦','莹莹'], name : 'joe'})
    db.people.insert({lover:['小玉','莹莹'] ,name : 'tony'})
    db.people.insert({lover:['小梦','莹莹','小玉'], name : 'bob'})
    

    用精确匹配，只能查询出tony , 用all会查询出tony和bob

    db.people.findOne({"lover":{"$all":['小玉','莹莹']}}) // 查询结果 tony和bob
    db.people.findOne({"lover":['小玉','莹莹']}) //只会查出tony
    

  • 查询特定长度数组 ”$size“

    查询数组元素个数是n个的，可以使用, 比如查询有三个爱好的成员的筛选条件。
    数据格式

    {
      name : 'zhangsan', hobby : ['look','eat']
    }
    {
      name : 'lisi', hobby : ['look','eat','read']
    }
    {
      name : 'wang', hobby : ['play']
    }
    

    查询条件

    {"hobby":{$size : 3}}
    

  • 返回满足 “一定数值范围内的” 的 document
    比如下边的数据格式

    	{x: 5}
    	{x: 15}	
     	{x: [5,25]}		
    

    查询值在 10到 20之间的， 直接用之前的范围查询条件，在数组身上并不适用

    >db.test.find({x:{"$gt":10,"$lt":20}})
    {x: 15}	
    {x: [5,25]}		// 这一条也会被查询出来
    

    查询多出来一条，因为数组这样理解 大于10 条件第三条满足（25）、小于20的条件第三条文档也满足（5），所以，范围查询条件，对数组无效，因此引入 ”$elemMatch“ ，是查询条件的两个语句和一个数组元素进行比较，例如

    { _id: 1, results: [ 82, 85, 88 ] }
    { _id: 2, results: [ 75, 88, 89 ] }
    

     { results: { $elemMatch: { $gte: 80, $lt: 85 } } 
    

    $elemMatch查询满足多个条件的，数组元素 。 如果有多个匹配的元素，只查找第一个

5 查询中游标的应用

- 游标
	对于数据库来说，利用游标返回find的执行结果，客户端对有标的实现可以做到对最终结果做到有效控制，比如排序，限制数量，省略结果。 比如 mysql中 order by 、limit等

 - mongo shell中使用游标
 	shell中 find()方法返回的就是游标对象，示例如下
 	```json
 	var cursor = db.people.find();
 	cursor.forEach(function(x){
 		print(x.name)
	})
 	```
 	调用find(),shell不会立刻查询数据库，是在真正要求获得结果时，才会查询，所以，可以给查询添加一些额外的选项，甚至可以做到链式调用，比如
 	```json
 		var cursor = db.people.find().sort({"x":1}).limit(1).skip(10) // 这三个条件没有先后顺序
 	```
 	mongo此时还不会执行查询，只是在构造查询，设执行下一步，需要结果集了，比如
 	```json
 		cursor.hasNext()
 	```
 	这时，查询会被发往服务器，shell会立刻获取前100个结果或者前4M的数据（取最小值）， 这样下次调用next不会再查询服务器 （书中这样写的，数值可以自己测试一下），用光了这批结果，再去查询数据库，使用getMore请求查询更多结果，这个过程会持续到游标耗尽或者结果全部返回

6 . 针对游标的一些操作

• 常用的限制选项
  比如限制返回的数量、忽略一定数量的结果、进行排序。相关的函数如下

  db.people.find().limit(3)  //限制最多返回3条，
  db.people.find().skip(3)  //跳过前三条，返回剩下的，
  db.people.find().sort({name:1,age:-1})  //1是升序，-1是降序
  

• 可以利用这些条件实现分页，比如

  // 注意 ： skip ()跳过很多文档，会很慢，不建议用，只是了解
  db.people.find().limit(15)  //第一页
  db.people.find().limit(15).skip(15)  //第二页
  db.people.find().limit(15).skip(30)  //第三页
  

• 游标的生命周期
  看待游标可以从两个角度 ： 客户端的游标、与之对应的数据库游标
  在服务器端，游标消耗内存和其他资源，游标遍历尽了结果以后，或者客户端发来消息要求终止，数据库会释放这些资源，换句话说，要尽量保证合理快速释放游标
  此外 ：绝对多数驱动程序实现了 immortal的函数，来告知服务器游标超时，做到超时销毁

7 . 驱动程序

• 高阶查询
  实际上，绝大多数的驱动程序都提供了辅助函数，用于想查询中添加各种选项