python数据库-mongoDB的高级查询操做(55)

时间  2019-11-15
标签 python 数据库 mongodb 高级 查询 栏目 Python 繁體版
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1、MongoDB索引

　　为何使用索引？sql

　　假设有一本书，你想看第六章第六节讲的是什么，你会怎么作，通常人确定去看目录，找到这一节对应的页数，而后翻到这一页。这就是目录索引，帮助读者快速找到想要的章节。在数据库中，咱们也有索引，其目的固然和咱们翻书同样，能帮助咱们提升查询的效率。索引就像目录同样，减小了计算机工做量，对于表记录较多的数据库来讲是很是实用的，能够大大的提升查询的速度。不然的话，若是没有索引，计算机会一条一条的扫描，每一次都要扫描全部的记录，浪费大量的cpu时间。mongodb

　　为了查询方便，咱们建立一个拥有500000条数据的一个集合数据库

> for(var i=0;i<500000;i++){db.nums.insert({name:"name"+i,age:i})}
WriteResult({ "nInserted" : 1 })

createIndex() 方法：MongoDB使用 createIndex() 方法来建立索引。

注意在 3.0.0 版本前建立索引方法为 db.collection.ensureIndex()，以后的版本使用了 db.collection.createIndex() 方法，ensureIndex() 还能用，但只是 createIndex() 的别名。数组

语法：createIndex()方法基本语法格式以下所示：

>db.collection.createIndex(keys, options)

语法中 Key 值为你要建立的索引字段，1 为指定按升序建立索引，若是你想按降序来建立索引指定为 -1 便可。spa

实例：code

一、先在未建立索引以前咱们按需求查找nums集合里面age为399999的 blog

二、在建立索引以后查询age为399999的排序

建立索引索引

> db.nums.createIndex({age:1})
{
    "createdCollectionAutomatically" : false,
    "numIndexesBefore" : 1,
    "numIndexesAfter" : 2,
    "ok" : 1
}

经过两次执行时间的对比明显能够看到建立索引后查询更快，数据越多，体现的越明显。ip

createIndex() 接收可选参数，可选参数列表以下：

 

2、MongoDB 聚合

MongoDB中聚合(aggregate)主要用于处理数据(诸如统计平均值,求和等)，并返回计算后的数据结果。有点相似sql语句中的 count(*)。

aggregate() 方法：MongoDB中聚合的方法使用aggregate()。

语法：aggregate() 方法的基本语法格式以下所示：

db.集合名称.aggregate([{管道:{表达式}}])

管道

  • 管道在Unix和Linux中通常用于将当前命令的输出结果做为下一个命令的输入
ps ajx | grep mongo
  • 在mongodb中，管道具备一样的做用，文档处理完毕后，经过管道进行下一次处理
  • 经常使用管道
    • $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、增长、删除字段、建立计算结果
    • $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
    • $unwind：将数组类型的字段进行拆分
    • $geoNear：输出接近某一地理位置的有序文档。

　　表达式:处理输入文档并输出

表达式:'$列名'

经常使用表达式

  • $sum：计算总和，$sum:1同count表示计数
  • $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
  • $first：根据资源文档的排序获取第一个文档数据
  • $last：根据资源文档的排序获取最后一个文档数据

 

3、$group

  • 将集合中的文档分组，可用于统计结果
  • _id表示分组的依据，使用某个字段的格式为'$字段'

例如：heros表中数据以下

> db.heros.find().pretty()
{
    "_id" : ObjectId("5d2e0647614bec7ca4687792"),
    "h_name" : "后裔",
    "h_skill" : "惩戒之剑",
    "h_attack" : 1000,
    "h_blood" : 800,
    "h_type" : "射手"
}
{
    "_id" : ObjectId("5d2e0685614bec7ca4687793"),
    "h_name" : "李白",
    "h_skill" : "青莲剑仙",
    "h_attack" : 1400,
    "h_blood" : 900,
    "h_type" : "刺客"
}
{
    "_id" : ObjectId("5d2e06d6614bec7ca4687794"),
    "h_name" : "韩信",
    "h_skill" : "国士无双",
    "h_attack" : 1300,
    "h_blood" : 850,
    "h_type" : "刺客"
}
{
    "_id" : ObjectId("5d2e0720614bec7ca4687795"),
    "h_name" : "妲己",
    "h_skill" : "女王崇拜",
    "h_attack" : 1200,
    "h_blood" : 750,
    "h_type" : "法师"
}

例如：按照英雄类型分组，进行统计个数

> db.heros.aggregate([{$group:{_id:"$h_type",counter:{$sum:1}}}])
{ "_id" : "刺客", "counter" : 2 }
{ "_id" : "法师", "counter" : 1 }
{ "_id" : "射手", "counter" : 1 }
>

Group by null：将集合中全部文档分为一组

例如：求英雄的从攻击力和平均血量

> db.heros.aggregate([{$group:{_id:null,h_attacks:{$sum:"$h_attack"},avgh_blood:{$avg:"$h_blood"}}}])
{ "_id" : null, "h_attacks" : 4900, "avgh_blood" : 825 }
>

透视数据

只查询英雄类型和名字

> db.heros.aggregate([{$group:{_id:"$h_type",name:{$push:"$h_name"}}}])
{ "_id" : "刺客", "name" : [ "李白", "韩信" ] }
{ "_id" : "法师", "name" : [ "妲己" ] }
{ "_id" : "射手", "name" : [ "后裔" ] }
>
  • 使用$$ROOT能够将文档内容加入到结果集的数组中，代码以下
> db.heros.aggregate([{$group:{_id:"h_type",name:{$push:"$$ROOT"}}}]).pretty()
{
    "_id" : "h_type",
    "name" : [
        {
            "_id" : ObjectId("5d2e0647614bec7ca4687792"),
            "h_name" : "后裔",
            "h_skill" : "惩戒之剑",
            "h_attack" : 1000,
            "h_blood" : 800,
            "h_type" : "射手"
        },
        {
            "_id" : ObjectId("5d2e0685614bec7ca4687793"),
            "h_name" : "李白",
            "h_skill" : "青莲剑仙",
            "h_attack" : 1400,
            "h_blood" : 900,
            "h_type" : "刺客"
        },
        {
            "_id" : ObjectId("5d2e06d6614bec7ca4687794"),
            "h_name" : "韩信",
            "h_skill" : "国士无双",
            "h_attack" : 1300,
            "h_blood" : 850,
            "h_type" : "刺客"
        },
        {
            "_id" : ObjectId("5d2e0720614bec7ca4687795"),
            "h_name" : "妲己",
            "h_skill" : "女王崇拜",
            "h_attack" : 1200,
            "h_blood" : 750,
            "h_type" : "法师"
        }
    ]
}
>

 

4、$match

  • 用于过滤数据，只输出符合条件的文档
  • 使用MongoDB的标准查询操做

例如：查询攻击力大于1200

> db.heros.aggregate([{$match:{"h_attack":{$gt:1200}}}])
{ "_id" : ObjectId("5d2e0685614bec7ca4687793"), "h_name" : "李白", "h_skill" : "青莲剑仙", "h_attack" : 1400, "h_blood" : 900, "h_type" : "刺客" }
{ "_id" : ObjectId("5d2e06d6614bec7ca4687794"), "h_name" : "韩信", "h_skill" : "国士无双", "h_attack" : 1300, "h_blood" : 850, "h_type" : "刺客" }
>

 

5、$project

  • 修改输入文档的结构，如重命名、增长、删除字段、建立计算结果
  • 输出结果和投影效果差很少
> db.heros.aggregate([{$project:{_id:0,h_name:1,h_skill:1}}])
{ "h_name" : "后裔", "h_skill" : "惩戒之剑" }
{ "h_name" : "李白", "h_skill" : "青莲剑仙" }
{ "h_name" : "韩信", "h_skill" : "国士无双" }
{ "h_name" : "妲己", "h_skill" : "女王崇拜" }
>

 

6、$unwind

  • 将文档中的某一个数组类型字段拆分红多条，每条包含数组中的一个值

 

语法1

 

对某字段值进行拆分

db.集合名称.aggregate([{$unwind:'$字段名称'}])

例如：

db.t2.insert({_id:1,item:'t-shirt',size:['S','M','L']})

查询：

> db.t2.aggregate([{$unwind:'$size'}])
{ "_id" : 1, "item" : "t-shirt", "size" : "S" }
{ "_id" : 1, "item" : "t-shirt", "size" : "M" }
{ "_id" : 1, "item" : "t-shirt", "size" : "L" }
>

语法2

  • 对某字段值进行拆分
  • 处理空数组、非数组、无字段、null状况
db.inventory.aggregate([{
    $unwind:{
        path:'$字段名称',
        preserveNullAndEmptyArrays:<boolean>#防止数据丢失
    }
}])
  • 构造数据
db.t3.insert([
{ "_id" : 1, "item" : "a", "size": [ "S", "M", "L"] },
{ "_id" : 2, "item" : "b", "size" : [ ] },
{ "_id" : 3, "item" : "c", "size": "M" },
{ "_id" : 4, "item" : "d" },
{ "_id" : 5, "item" : "e", "size" : null }
])
  • 使用语法1查询
> db.t3.find().pretty()
{ "_id" : 1, "item" : "a", "size" : [ "S", "M", "L" ] }
{ "_id" : 2, "item" : "b", "size" : [ ] }
{ "_id" : 3, "item" : "c", "size" : "M" }
{ "_id" : 4, "item" : "d" }
{ "_id" : 5, "item" : "e", "size" : null }
> db.t3.aggregate([{$unwind:'$size'}])
{ "_id" : 1, "item" : "a", "size" : "S" }
{ "_id" : 1, "item" : "a", "size" : "M" }
{ "_id" : 1, "item" : "a", "size" : "L" }
{ "_id" : 3, "item" : "c", "size" : "M" }
>
  • 查看查询结果，发现对于空数组、无字段、null的文档，都被丢弃了

使用语法2查询不会丢弃空数组，无字段，null的文档

> db.t3.aggregate([{$unwind:{path:'$sizes',preserveNullAndEmptyArrays:true}}])
{ "_id" : 1, "item" : "a", "size" : [ "S", "M", "L" ] }
{ "_id" : 2, "item" : "b", "size" : [ ] }
{ "_id" : 3, "item" : "c", "size" : "M" }
{ "_id" : 4, "item" : "d" }
{ "_id" : 5, "item" : "e", "size" : null }
>
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