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管道操作符的分类

管道操作符可以分为三类：

阶段操作符（Stage Operators）
表达式操作符（Expression Operators）--主要用于$project
累加器（Accumulators）--主要用于$group分组

表达式操作符（Expression Operators）

表达式操作符主要用于在管道中构建表达式时使用，使用类似于函数那样需要参数，主要用于$project操作符中，用于构建表达式，使用方法一般如下：

方法1：

{ <operator>: [ <argument1>, <argument2> ... ] }

方法2：

{ <operator>: <argument> }

表达式操作符分类

布尔值操作符（Boolean Operators）
集合操作符（Set Operators）
比较操作符（Comparison Operators）
数学操作符（Arithmetic Operators）
字符串操作符（String Operators）
文本搜索操作符（Text Search Operators）
数组操作符（Array Operators）
变量操作符（Variable Operators）
字面量操作符（Literal Operators）
日期操作符（Date Operators）
条件操作符（Conditional Operators）
数据类型操作符（Data Type Operators）

常用表达式操作符

布尔值操作符（Boolean Operators）

操作符	简述
$and	逻辑与操作符，当他的表达式中所有值都是true的时候，才返回true。用法：`{ $and: [ <expression1>, <expression2>, ... ] }`。
$or	逻辑或操作符，当他的表达式中有值是true的时候，就会返回true。用法：`{ $or: [ <expression1>, <expression2>, ... ] }`
$not	取反操作符，返回表达式中取反后的布尔值。用法：`{ $not: [ <expression> ] }`

示例

例子	结果
`{ $and: [ 1, "green" ] }`	true
`{ $and: [ ] }`	true
`{ $and: [ [ null ], [ false ], [ 0 ] ] }`	true
`{ $and: [ null, true ] }`	false
`{ $and: [ 0, true ] }`	false
`{ $or: [ true, false ] }`	true
`{ $or: [ [ false ], false ] }`	true
`{ $or: [ null, 0, undefined ] }`	false
`{ $or: [ ] }`	false
`{ $not: [ true ] }`	false
`{ $not: [ [ false ] ] }`	false
`{ $not: [ false ] }`	true
`{ $not: [ null ] }`	true
`{ $not: [ 0 ] }`	true

比较操作符（Comparison Operators）

操作符	简述
$cmp	比较操作符，比较表达式中两个值的大小，如果第一个值小于第二个值则返回-1，相等返回0，大于返回1。用法`{ $cmp: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$eq	比较表达式中两个是否相等，是则返回true，否则返回false。用法`{ $eq: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$gt	比较表达式中第一个值是否大于第二个值，是则返回true，否则返回false。用法`{ $gt: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$gte	比较表达式中第一个值是否大于等于第二个值，是则返回true，否则返回false。用法`{ $gte: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$lt	比较表达式中第一个值是否小于第二个值，是则返回true，否则返回false。用法`{ $lt: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$lte	比较表达式中第一个值是否小于等于第二个值，是则返回true，否则返回false。用法`{ $lte: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$ne	比较表达式中两个是否相等，不过返回值与$eq相反，是则返回false，否则返回true。用法`{ $ne: [ <expression1>, <expression2> ] }`

示例

假设有一个关于考试成绩的集合：

{ "_id" : , "name" : "abc1",  score:  }

{ "_id" : , "name" : "avc1",  score:  }

{ "_id" : , "name" : "adc1",  score:  }

{ "_id" : , "name" : "awc1",  score:  }

{ "_id" : , "name" : "xyz1",  score:  }

{ "_id" : , "name" : "VWZ1",  score:  }

操作如下：

db.collection.aggregate(

   [

     {

       $project:

          {

            name: ,

            score: ,

            cmp60: { $cmp: [ "$score",  ] },

            eq100: { $eq: [ "$score",  ] },

            gt80: { $gt: [ "$score",  ] },

            gte80: { $gte: [ "$score",  ] },

            lt80: { $lt: [ "$score",  ] },

            lte80: { $lte: [ "$score",  ] },

            ne100: { $ne: [ "$score",  ] },

            _id:

          }

     }

   ]

)

返回结果：

{ "name" : "abc1", score: , cmp60: , eq100: false, gt80: false, gte80: true, lt80: false, lte80: true, ne100: true }

{ "name" : "avc1", score: , cmp60: , eq100: false, gt80: true, gte80: true, lt80: false, lte80: false, ne100: true }

{ "name" : "adc1", score: , cmp60: , eq100: false, gt80: false, gte80: false, lt80: true, lte80: false, ne100: true }

{ "name" : "awc1", score: , cmp60: , eq100: false, gt80: false, gte80: false, lt80: true, lte80: true, ne100: true }

{ "name" : "xyz1", score: , cmp60: -, eq100: false, gt80: false, gte80: false, lt80: true, lte80: true, ne100: true }

{ "name" : "VWZ1", score: , cmp60: , eq100: true, gt80: true, gte80: true, lt80: false, lte80: false, ne100: false }

数学操作符（Arithmetic Operators）

操作符	简述
$abs	求绝对值操作符，于v3.2版新加入。用法：`{ $abs: <number> }`
$add	求和操作符，返回所有表达式相加起来的结果。用法：`{ $add: [ <expression1>, <expression2>, ... ] }`
$ceil	进一法取整操作符，取于v3.2版新加入。用法：`{ $ceil: <number> }`
$divide	求商操作符，返回表达式1除以表达式2的商。用法：`{ $divide: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$subtract	求差操作符，返回表达式1减去表达式2的结果。用法：`{ $subtract: [ <expression1>, <expression2> ] }`
$multiply	求积操作符，返回所有表达式相乘的结果。用法：`{ $multiply: [ <expression1>, <expression2>, ... ] }`
$mod	求余操作符，返回所有表达式1除以表达式2所得到的余数。用法：`{ $multiply: [ <expression1>, <expression2>] }`

示例

例子	结果
`{ $abs: -1 }`	1
`{ $abs: 1 }`	1
`{ $abs: null }`	null
`{ $add: [1, 1] }`	2
`{ $ceil: 1 }`	1
`{ $ceil: 7.80 }`	8
`{ $ceil: -2.8 }`	-2
`{ $divide: [40, 8] }`	5
`{ $subtract: [10, 8] }`	2
`{ $multiply: [5, 8] }`	40
`{ $mob: [80, 7] }`	3
`{ $mob: [80, 8] }`	0

Tips: $add将一个日期类型和数字类型相加会变成日期类型。这样的话，当数据库存储的是时间戳但是需要又想对其使用日期操作符的话，就可以通过这样的方法，先让其变成日期类型，然后再使用日期操作符，用法参考：{ $add: [ new Date(0), '$ts' ] }。

字符串操作符（String Operators）

操作符	简述
$concat	连接操作符，将给定表达式中的字符串连接一起。用法：`{ $concat: [ <expression1>, <expression2>, ... ] }`
$split	切割操作符，用于对字符串进行分切。用法：`{ $split: [ <string expression>, <delimiter> ] }`
$toLower	用于返回字符串的小写形式。用法：`{ $toLower: <expression> }`
$toUpper	用于返回字符串的大写形式。用法：`{ $toUpper: <expression> }`
$substr	用于返回子字符串，v3.4+版本不建议使用，应该使用substrBytes或substrCP，v3.4+版本使用的话，相当于substrBytes。用法：`{ $substr: [ <string>, <start>, <length> ] }`
$substrBytes	用于根据UTF-8下的字节位置返回子字符串（起始位置为0），于v3.4新增。用法：`{ $substrBytes: [ <string expression>, <byte index>, <byte count> ] }`
$substrCP	用于根据UTF-8下的Code Point位置返回子字符串（起始位置为0），于v3.4新增。用法：`{ $substrCP: [ <string expression>, <code point index>, <code point count> ] }`

Code Point: (1) Any value in the Unicode codespace; that is, the range of integers from 0 to 10FFFF16. Not all code points are assigned to encoded characters. See code point type. (2) A value, or position, for a character, in any coded character set.

示例

例子	结果
`{ $concat: [ "item", " - ", "a" ] }`	item - a
`{ $split: [ "June-15-2013", "-" ] }`	`[ "June", "15", "2013" ]`
`{ $split: [ "banana split", "a" ] }`	`[ "b", "n", "n", " split" ]`
`{ $split: [ "headphone jack", 7 ] }`	$split第二个参数必须是一个字符串，不能是数字
`{ $toLower: "ITEM" }`	"item"
`{ $toLower: "Item" }`	"item"
`{ $toLower: null }`	""
`{ $toUpper: "item" }`	"ITEM"
`{ $toUpper: "Item" }`	"ITEM"
`{ $toUpper: null }`	""
`{ $substrBytes: [ "abcde", 1, 2 ] }`	"bc"
`{ $substrBytes: [ "Hello World!", 6, 5 ] }`	"World"
`{ $substrBytes: [ "cafétéria", 0, 5 ] }`	"café"
`{ $substrBytes: [ "cafétéria", 5, 4 ] }`	"tér"
`{ $substrBytes: [ "cafétéria", 7, 3 ] }`	"Error: Invalid range, starting index is a UTF-8 continuation byte."
`{ $substrBytes: [ "cafétéria", 3, 1 ] }`	"Error: Invalid range, ending index is in the middle of a UTF-8 character."
`{ $substrBytes: [ "寿司sushi", 0, 3 ] }`	"寿"
`{ $substrCP: [ "abcde", 1, 2 ] }`	"bc"
`{ $substrCP: [ "Hello World!", 6, 5 ] }`	"World"
`{ $substrCP: [ "cafétéria", 0, 5 ] }`	"cafét"
`{ $substrCP: [ "cafétéria", 5, 4 ] }`	"tér"
`{ $substrCP: [ "cafétéria", 7, 3 ] }`	"ia"
`{ $substrCP: [ "cafétéria", 3, 1 ] }`	"é"
`{ $substrCP: [ "寿司sushi", 0, 3 ] }`	"寿司s"

日期操作符（Date Operators）

操作符	简述
$dayOfYear	返回一年中的一天，值在1和366（闰年）之间。用法：`{ $dayOfYear: <expression> }`
$dayOfMonth	返回一个月中的一天，值在1和31之间。用法：`{ $dayOfMonth: <expression> }`
$dayOfWeek	返回一周中的一天，值在1（周日）和7（周六）之间。用法：`{ $dayOfWeek: <expression> }`
$year	返回年份，eg:2017。用法：`{ $year: <expression> }`
$month	返回月份，值在1和12之间。用法：`{ $month: <expression> }`
$week	返回周，值在0和53之间。用法：`{ $week: <expression> }`
$hour	返回时，值在0和23之间。用法：`{ $hour: <expression> }`
$minute	返回分，值在0和59之间。用法：`{ $minute: <expression> }`
$second	返回秒，值在0和60之间（闰秒）。用法：`{ $second: <expression> }`
$millisecond	返回毫秒，值在0和999之间。用法：`{ $millisecond: <expression> }`
$dateToString	返回日期的字符串。用法：`{ $dateToString: { format: <formatString>, date: <dateExpression> } }`

示例

假如有以下数据：

{ "_id" : , "item" : "abc", "price" : , "quantity" : , "date" : ISODate("2014-01-01T08:15:39.736Z") }

进行如下操作：

db.collection.aggregate(

   [

     {

       $project:

         {

           year: { $year: "$date" },

           month: { $month: "$date" },

           day: { $dayOfMonth: "$date" },

           hour: { $hour: "$date" },

           minutes: { $minute: "$date" },

           seconds: { $second: "$date" },

           milliseconds: { $millisecond: "$date" },

           dayOfYear: { $dayOfYear: "$date" },

           dayOfWeek: { $dayOfWeek: "$date" },

           week: { $week: "$date" },

           yearMonthDayUTC: { $dateToString: { format: "%Y-%m-%d", date: "$date" } },

          time: { $dateToString: { format: "%H:%M:%S:%L", date: "$date" } }

         }

     }

   ]

)

返回结果:

{

  "_id" : ,

  "year" : ,

  "month" : ,

  "day" : ,

  "hour" : ,

  "minutes" : ,

  "seconds" : ,

  "milliseconds" : ,

  "dayOfYear" : ,

  "dayOfWeek" : ,

  "week" : ,

  "yearMonthDayUTC" : "2014-01-01",

  "time" : "08:15:39:736"

}

条件操作符（Conditional Operators）

操作符	简述
$cond	用法：`{ $cond: [ <boolean-expression>, <true-case>, <false-case> ] }` 或者 v2.6+还支持`{ $cond: { if: <boolean-expression>, then: <true-case>, else: <false-case-> } }`
$ifNull	用法：`{ $ifNull: [ <expression>, <replacement-expression-if-null> ] }`

示例

假设有一个关于考试成绩的集合：

{ "_id" : , "name" : "a",  score:  }

{ "_id" : , "name" : "b",  score:  }

{ "_id" : , "name" : "c",  score:  }

{ "_id" : , "name" : null,  score:  }

操作如下：

db.collection.aggregate(

   [

      {

         $project:

           {

              _id: ,

              score: ,

              pass:

                {

                  $cond: [ { $gte: [ "$score",  ] }, ,  ]

                },

              description: { $ifNull: [ "$name", "Unspecified" ] }

           }

      }

   ]

)

返回结果：

{ "name" : "a",  score: , pass:  }

{ "name" : "b",  score: , pass:  }

{ "name" : "c",  score: , pass:  }

{ "name" : "Unspecified",  score: , pass:  }

总结

本文介绍表达式操作符的分类和常用的表达式操作符的用法，表达式操作符主要作用于$project下，通过使用这些操作符可以对文档中的字面量进行处理并返回，进而返回更多有用的数据。

巴特西

【mongoDB查询进阶】聚合管道(三)--表达式操作符

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管道操作符的分类

表达式操作符（Expression Operators）

表达式操作符分类

常用表达式操作符

布尔值操作符（Boolean Operators）

示例

比较操作符（Comparison Operators）

示例

数学操作符（Arithmetic Operators）

示例

字符串操作符（String Operators）

示例

日期操作符（Date Operators）

示例

条件操作符（Conditional Operators）

示例

总结

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