MongoDB学习总结五（详细记录MongoDB Aggregation聚合框架常见操作）

本文详细记录使用Aggregation聚合框架对MongoDB数据库的常见操作，包含筛选project、过滤match、排序sort、分组group by、略过skip、限制limit和分页查询设计思路等等，文中仍然有部分地方未能够充分理解，如_id一直保持展示的状态，尽管经过project筛选，后期补充。相比较与MongoTemplate操作，Aggregation聚合操作更加便捷、代码更加简洁

丰丶

4323人浏览 · 2022-01-21 16:26:10

丰丶 · 2022-01-21 16:26:10 发布

简明：本文详细记录使用Aggregation聚合框架对MongoDB数据库常见操作，包括过滤、分组、求和、排序和分页设计实现等等。相比较于MongoTemplate，使用Aggregation对MongoDB操作更加便捷、方便，特别是分组求和、计算平均值情况等。
（文章持续更新------后期添加更多基本操作）

（个人记录学习总结内容，若出现错误/改进地方，请指出/分享，共同学习进步！！！）

一、简介

1、聚合简介

MongoDB中聚合通常用来处理数据，如分组求和、求平均值和排序等，对实现数据复杂操作较为方便，简单来说：聚合就是通过对集合中的数据进行运算，转换为自己需要的形式。
与上篇文章使用MongoTemplate操作数据相比较，Aggregation聚合操作显得更加有优势和便捷，代码清晰简洁，优化查询语句。

2、聚合管道简介

简明：在Linux中，管道一般是将当前命令的执行结果作为下个命令执行的参数。

MongoDB聚合管道：将MongoDB文档在一个管道处理完毕后，将结果传递给下一个管道处理。简单来说：管道就是聚合的整个运算过程。

3、聚合管道常用的表达式（常用）

表达式	功能	等价SQL
$match	过滤数据，输出符合条件文档	where
$project	修改输入文档结构（筛选展示文档的键）	个人理解（select）
$limit	限制计算文档结果返回数	limit
$sort	文档排序	order by
$group	文档分组	group by
$skip	跳过指定数量的文档	skip
$unwind	展开数组（数组内容拆分显示）	无

二、测试案例

测试数据如下：

1、实体类

简明：为简化代码，已引入Lombok依赖，省略Setter()、Getter()方法

简明：@Document注解指定数据存储/操作的集合是PersonCollection

import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import org.bson.types.ObjectId;
import org.springframework.data.annotation.Id;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;

/**
 *  Person 实体类
 *
 *  @Document注解  默认情况下，创建Person集合（可使用@Document注解指定创建集合PersonCollection）
 *
 *  @author LBF
 *  @date 2022/1/18 11:18
 */
@Setter
@Getter
@Document(collection = "PersonCollection")
public class Person {

    /** Id */
    @Id
    private ObjectId id;

    /** 名字 */
    private String name;

    /** 年龄 */
    private Integer age;

    /** 地址 */
    private String addr;

    /** 手机号 */
    private Integer phone;

    /** 类别（测试用） */
    private String type;

    public Person(String name, Integer age, String addr, Integer phone, String type) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.addr = addr;
        this.phone = phone;
        this.type = type;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", addr='" + addr + '\'' +
                ", phone=" + phone +
                ", type='" + type + '\'' +
                '}';
    }
}

2、测试代码

注意：测试代码中，键值是指数据库文档的键，而不是指实体类的键值(没有使用反射机制)

（1）常见聚合查询------->match（过滤）、group by（分组）、sum（求和）、sort（排序）

    /**
     *   常见聚合查询 ---------- 1
     *   @return  个人封装的返回体
     */
    @GetMapping("/findDocumentByAgg1")
    public AjaxResult findDocumentByAgg1(){
        //  初始化查询容器（用来构建查询条件）
        Criteria criteria = new Criteria();
        //  设置查询条件：  23  <=  age   <=  30
        criteria.and("age").gte(23).lte(30);

        //  构建聚合操作
        Aggregation aggregation = Aggregation.newAggregation(
                //   使用反射机制，此时的键就是指实体类
                //   Person.class,

                //   利用构建的查询条件进行过滤数据
                Aggregation.match(criteria),
                //   根据 type 键分组  ------>   求和 age 键  -------->  每个分组的求和结果取个别名：totalAge
                Aggregation.group("type").sum("age").as("totalAge"),
                //   将分组求和的结果totalAge，按照降序排序
                Aggregation.sort(Sort.by("totalAge").descending())
        );

        //  将拼接的聚合管道操作传入    
        //  第一个参数：aggregation聚合操作   
        //  第二个参数：操作的集合名称   
        //  第三个参数：输出类型（此处使用Document，包含_id键情况下使用实体类Person会类型转换报错）
        AggregationResults<Document> results =
                mongoTemplate.aggregate(aggregation,"PersonCollection",Document.class);
        return AjaxResult.success(results.getMappedResults());
    }

（2）常见聚合查询------->project（展示键）、skip（跳过）

    @GetMapping("/findDocumentByAgg2")
    public AjaxResult findDocumentByAgg2(){
        //  初始化查询容器（用来构建查询条件）
        Criteria criteria = new Criteria();
        //  设置查询条件：  23  <=  age   <=  30
        criteria.and("age").gte(23).lte(30);

        Aggregation aggregation = Aggregation.newAggregation(
                //  过滤数据
                Aggregation.match(criteria),
                //  选择结果需要展示的字段（默认是全展示，_id键会显示）
                Aggregation.project("name","addr"),
                //  跳过1个结果，显示剩余，即剩余1个结果
                Aggregation.skip(1)
        );

        AggregationResults<Document> results = mongoTemplate.aggregate(aggregation,"PersonCollection",Document.class);
        return AjaxResult.success(results.getMappedResults());
    }

（3）常见聚合查询------->（分页查询，以查询第2页为例）（首页第1页）

Aggregation聚合分页查询思路： skip跳过2个数据，limit每页显示最大文档数2个，跳过1、2个数据，即显示第3、4个数据，因此就显示第2页。

    /**  Aggregation 分页查询 */
    @GetMapping("/findDocumentByAgg3")
    public AjaxResult findDocumentByAgg3(){

        //  构建聚合操作
        Aggregation aggregation = Aggregation.newAggregation(
                //  展示的键   name   phone  _id键会显示
                Aggregation.project("name","phone"),
                //  跳过某数量的数据，显示剩余（可理解为显示的第几页，如以下：跳过3个，显示第2页）
                //  计算思路：skip（(页码-1)* maxElements）
                Aggregation.skip(1*2),
                //  利用limit：限制输出的文档数，即需展示的数据量（可理解为每页显示的数量）
                Aggregation.limit(2)
        );
        AggregationResults<Document> results = mongoTemplate.aggregate(aggregation,"PersonCollection",Document.class);
        return AjaxResult.success(results.getMappedResults());
    }