【大数据存储与处理】实验四 MongoDB 文档操作

实验四?MongoDB?文档操作?

【实验目的】：?

1.?掌握?MongoDB?CRUD?基本操作；?

2.?掌握?MongoDB?插入文档?

3.?掌握?MongoDB?更新文档?

4.?掌握?MongoDB?删除文档?

5.?掌握?MongoDB?删除集合。?

【实验内容与要求】：?

MongoDB?是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功?

能最丰富，最像关系数据库的。?

文档的数据结构和?JSON?基本一样。?

所有存储在集合中的数据都是?BSON?格式。?

BSON?是一种类?json?的一种二进制形式的存储格式,简称?Binary?JSON。?

1.使用?find()?方法进行文档基本查询?

语法格式如下：?

db.collection.find(query,projection)?

参数说明：?

query?：可选，使用查询操作符指定查询条件?

projection?：可选，使用投影操作符指定返回的键。查询时返回文档中所有键值，?

只需?

省略该参数即可（默认省略）。?

2.文档查询条件的使用?

操作?

格式?

范例?

RDBMS?中的类似语句?

等于?

{<key>:<valu?

e>}?

db.col.find({"by":"x"}?

).pretty()?

where?by?=?'x'?

小于?

{<key>:{$lt:<?

value>}}?

db.col.find({"likes":{?

$lt:50}}).pretty()?

where?likes?<?50?

小于或?

等于?

{<key>:{$lte:?

<value>}}?

db.col.find({"likes":{?

$lte:50}}).pretty()?

where?likes?<=?50?

大于?

{<key>:{$gt:?

<value>}}?

db.col.find({"likes":{?

$gt:50}}).pretty()?

where?likes?>?50?

大于或?

等于?

{<key>:{$gte?

:<value>}}?

db.col.find({"likes":{?

$gte:50}}).pretty()?

where?likes?>=?50?

不等于?

{<key>:{$ne:?

<value>}}?

db.col.find({"likes":{?

$ne:50}}).pretty()?

where?likes?!=?50?

3.特定类型查询?

针对特定类型的文档进行查询，如查询键为?NULL?的空文档?

4.聚合查询

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。db.collection.aggregate()是基于数据处理的聚合管道，每个文档通过一个由多个?

阶段（stage）组成的管道，可以对每个阶段的管道进行分组、过滤等功能，然后经过一系列?

的处理，输出相应的结果。?

$sum?

计算总和。?

db.mycol.aggregate([{$group?:?{_id?:?

"$by_user",?num_tutorial?:?{$sum?:?

"$likes"}}}])?

$avg?

计算平均值?

db.mycol.aggregate([{$group?:?{_id?:?

"$by_user",?num_tutorial?:?{$avg?:?

"$likes"}}}])?

$min?

获取集合中所有文档?

对应值得最小值。?

db.mycol.aggregate([{$group?:?{_id?:?

"$by_user",?num_tutorial?:?{$min?:?

"$likes"}}}])?

$max?

获取集合中所有文档?

对应值得最大值。?

db.mycol.aggregate([{$group?:?{_id?:?

"$by_user",?num_tutorial?:?{$max?:?

"$likes"}}}])?

$push?

在结果文档中插入值?

到一个数组中。?

db.mycol.aggregate([{$group?:?{_id?:?

"$by_user",?url?:?{$push:?"$url"}}}])?

$addToSet?在结果文档中插入值?

到一个数组中，但不?

创建副本。?

db.mycol.aggregate([{$group?:?{_id?:?

"$by_user",?url?:?{$addToSet?:?

"$url"}}}])?

$first?

根据资源文档的排序?

获取第一个文档数?

据。?

db.mycol.aggregate([{$group?:?{_id?:?

"$by_user",?first_url?:?{$first?:?

"$url"}}}])?

$last?

根据资源文档的排序?

获取最后一个文档数?

据?

db.mycol.aggregate([{$group?:?{_id?:?

"$by_user",?last_url?:?{$last?:?"$url"}}}])?

第一部分：?

题目一：插入文档?

MongoDB?使用?insert()?或?save()?方法向集合中插入文档，语法如下：?

db.COLLECTION_NAME.insert(document)《大数据存储与处理》实验指导书?

示例：向数据库?student?的?stuinfo?集合插入以下数据?

//insert?方法插入单个文档?

db.stuinfo.insert({_id:001,name:'alice',age:18})?

//save?方法插入当个文档?

db.stuinfo.save({_id:002,name:'nancy',age:19})?

//插入多个文档?

db.stuinfo.insert([{_id:003,name:'harry',age:18},{_id:004,name:'curry',age:19}])?

文档插入完成后，使用?find（）查看集合数据，具体操作步骤如下图所示：?

以上示例中?stuinfo?是我们的集合名，如果该集合不在该数据库中，?MongoDB?会自动?

创建该集合并插入文档。?

还可以可以先将文档定义为一个变量，再进行插入：?

>?s={_id:5,name:'张三',age:19}?

>?db.stuinfo.insert(s)?

操作结果如下图所示：?

题目二：更新文档（区分?update?和?save?的区别）?

MongoDB?使用?update()?和?save()?方法来更新集合中的文档。?

（1）update()?方法用于更新已存在的文档。语法格式如下：?

db.collection.update（<criteria>，<objNew>，upsert，multi，writeConcern）?

参数说明：?

query?:?update?的查询条件，类似?sql?update?查询内?where?后面的。?

objNew?：?

update?的对象和一些更新的操作符（如$,$inc...）等，也可以理解为?sql?update?

查询内?set?后面的?

upsert?:?可选，这个参数的意思是，如果不存在?update?的记录，是否插入?objNew,true?

为插入，默认是?false，不插入。?

multi?:?可选，mongodb?默认是?false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为?true,?

就把按条件查出来多条记录全部更新。?

writeConcern?:可选，抛出异常的级别。?

示例?

通过?update()?方法来更新上述文档的姓名(name):?将姓名(name)为?curry?的文档?更新?

为了?"jack"。?

执行命令：db.stuinfo.update({name:'curry'},{$set:{name:'王五'}})?

通过?find（）查看修改是否成功，具体操作步骤如下所示：?

以上语句只会修改第一条发现的文档，如果要修改多条相同的文档，则需要设置?multi?

参数为?true。?

db.stuinfo.update({name:'nancy'},{$set:{name:'王五'}},false,true)?

操作结果如下图所示：

（2）save()?方法通过传入的文档来替换已有文档。语法格式如下：?

db.collection.save（<document>,{writeConcern:<document>}）?

参数说明：?

document?:?文档数据。?

writeConcern?:可选，抛出异常的级别。?

示例：替换?_id?为?2?的文档的数据：?

db.stuinfo.save({_id:2,name:'curry',age:20})?

操作步骤如下图所示：?

更多示例:（选做）?

for(var?i=1;i<10;i++)?db.col.insert({count:i,test2:false,test5:true})?

只更新第一条记录：?

db.col.update(?{?"count"?:?{?$gt?:?1?}?}?,?{?$set?:?{?"test2"?:?"OK"}?}?);?

全部更新：?

db.col.update(?{?"count"?:?{?$gt?:?3?}?}?,?{?$set?:?{?"test2"?:?"OK"}?},false,true?);?

只添加第一条：?

db.col.update(?{?"count"?:?{?$gt?:?4?}?}?,?{?$set?:?{?"test5"?:?"OK"}?},true,false?);?

全部添加加进去:?

db.col.update(?{?"count"?:?{?$gt?:?5?}?}?,?{?$set?:?{?"test5"?:?"OK"}?},true,true?);?

全部更新：?

db.col.update(?{?"count"?:?{?$gt?:?15?}?}?,?{?$inc?:?{?"count"?:?1}?},false,true?);?

只更新第一条记录：?

db.col.update(?{?"count"?:?{?$gt?:?10?}?}?,?{?$inc?:?{?"count"?:?1}?},false,false?);?

题目三：删除文档(注意区分?remove?和?delete)?

remove()，deleteOne()?和?deleteMany()?方法可以用来移除集合中的数据。?

（1）删除集合?col?下全部文档?

db.col.deleteMany({})?

或?db.col.remove({})?

具体如下图所示?

?(2)删除指定条件的文档?

删除集合?stuinfo?中?name?等于王五的全部文档：?

db.stuinfo.deleteMany({name:'王五'})?

删除?age?等于?18?的一个文档：?

db.stuinfo.deleteOne({age:18})?

第二部分：?

（1）使用?test?数据库，并新建?items?集合，保存订单相关信息。?

db.createCollection("items")?

（2）插入文档数据：?

每个文档对应订单中某个商品相关信息，包括：?

pnumber：商品编号?

quantity：商品数量?

price：商品单价?

插入如下商品信息：?

db.items.insert([?

{"quantity":2,price:5.0,pnumber:"p003"},?

{quantity:2,price:8.0,pnumber:"p002"},?

{quantity:1,price:4.0,pnumber:"p002"},?

{quantity:2,price:4.0,pnumber:"p001"},?

{"quantity":4,price:10.0,pnumber:"p003"},?

{quantity:10,price:20.0,pnumber:"p001"},?

{quantity:10,price:20.0,pnumber:"p003"},?

{quantity:5,price:10.0,pnumber:"p002"}?

])?

结果：?

（

3）查询插入结果：?

db.items.find().pretty()?:?pretty()?方法以格式化的方式来显示所有文档?

（

4）统计?items?共有多少个文档数据?

db.items.count()?

（

5）查询价格大于?5?的商品数据?

大于使用?gt?操作符，另外操作符前面要带上$符号?

db.items.find({price:{$gt:5}})?

（

6）多条件查询?

例：查询?quantity?为?10?且价格大于等于?5?的商品数据?

db.items.find({quantity:10,price:{$gte:5}})?

（

7）使用?or?来进行条件查询，格式如下：?

db.col.find(?

{?

$or:?

[?

{key1:?value1},?{key2:value2}?

]?

}?

)?

例：查询?quantity?为?10?或价格大于等于?5?的商品数据?

db.items.find({$or:[{quantity:10},{price:{$gte:5}}]})?

（

8）AND?和?OR?联合使用?

例：查询?pnumber?为“p003”且?quantity?为?10?或价格大于等于?5?的商品数据?

db.items.find({pnumber:"p003",$or:[{quantity:10},{price:{$gte:5}}]})?

（

9）使用聚合?aggregate?

例：统计订单中所有商品的数量，即统计?quantity?的总和。?

db.items.aggregate([{$group:{_id:null,total:{$sum:"$quantity"}}}])?

例：通过产品类型来进行分组，然后在统计卖出的数量?

db.items.aggregate([{$group:{_id:"$pnumber",total:{$sum:"$quantity"}}}])?

例：通过相同的产品类型来进行分组，然后查询相同产品类型卖出最多的订单详情。?

db.items.aggregate([{$group:{_id:"$pnumber",max:{$max:"$quantity"}}}])?

例：通过相同的产品类型来进行分组，然后查询每个订单详情相同产品类型卖出的平均?

价格?

db.items.aggregate([{$group:{_id:"$pnumber",price:{$avg:"$price"}}}])?

（10）管道的使用?

例：通过相同的产品类型来进行分组，统计各个产品数量，然后获取最大的数量。?

db.items.aggregate([{$group:{_id:"$pnumber",total:{$sum:"$quantity"}}},{$group:{_id:null?

,max:{$max:"$total"}}}])?

思考题：聚合的作用是什么？?

聚合的作用是将不同的文档集合在一起进行分组、筛选、计算和转换等操作，以生成新的文档结果。聚合可以帮助我们对大量数据进行复杂的查询和分析，从而更好地理解和处理数据。

小结?

掌握?MongoDB?CRUD?基本操作；掌握?MongoDB?插入文档；掌握?MongoDB?更新文档；?

掌握?MongoDB?删除文档；掌握?MongoDB?删除集合；掌握?MongoDB?查询文档。

-?MongoDB?CRUD?基本操作涉及插入、读取、更新和删除文档。

-?插入文档可以使用?insertOne()?或?insertMany()?方法，插入一个或多个文档。

-?更新文档可以使用?updateOne()?或?updateMany()?方法，按照指定条件更新一个或多个文档。

-?删除文档可以使用?deleteOne()?或?deleteMany()?方法，删除符合条件的一个或多个文档。

-?删除集合可以使用?drop()?方法，删除整个集合。

-?查询文档可以使用?find()?方法，按照指定条件查询符合条件的文档。可以使用?limit(),?skip(),?sort()?等方法进行限制、跳过和排序。另外，还可以使用聚合操作实现更复杂的查询和分析。