MongoDB - 增刪改查

連接

標準 URI 連接語法

通常，可以設定標準的 URI 連接語法，作為連接配置：

mongodb://[username:password@]host1[:port1][,host2[:port2],...[,hostN[:portN]]][/[database][?options]]

• mongodb://: 固定的格式，即指定當前的 URI 是標準的 MongoDB 連接語法
• username:password@: 可選項，如果設定，在連接資料庫服務器之后，驅動會嘗試登錄這個資料庫
• host1: 必須的，至少指定一個 host，它指定了要連接服務器的地址，如果要連接副本及集，需要指定多個主機地址
• portX: 可選的指定埠，如果不填，默認為 27017
• /database: 如果指定賬號和密碼，連接并驗證登錄指定資料庫，若不指定，默認打開 test 資料庫
• ?options: 連接選項，如果沒有指定資料庫，則前面需要加上 /，所有連接選項都是鍵值對 name=value，鍵值對之間通過 & 或 ; 隔開

連接選項

標準的連接格式包含了多個選項，如下所示：

• replicaSet=name: 驗證副本集的名稱
• slaveOk=true|false: 選擇連接主服務器的方式
  • true: 表示有從服務器，當 connect=direct 時會連接第一臺機器，即使這臺不是主服務器；當 connect=replicaSet 時會發送所有的寫請求到主并且把讀請求分布在其他從服務器
  • false: 表示無從服務器，當 connect=direct 時會自動找尋主服務器；當 connect=replicaSet 時僅連接主服務器，并且所有的讀寫命令都連接到主服務器
• safe=true|false: 設定為 true 時，在執行更新操作之后，驅動都會發送 getLastError 命令來確保更新成功
• w=n: 驅動添加 {w: n} 到 getLastError 命令，應用于 safe=true
• wtimeoutMS=ms: 驅動添加 {wtimeout: ms} 到 getLastError 命令，應用于 safe=true
• fsync=true|false: 驅動添加 {fsync: true} 到 getLastError 命令，應用于 safe=true
• journal=true|false: 如果設定為 true，同步到日志（在提交到資料庫前寫入到物體中），應用于 safe=true
• connectTimeoutMS=ms: 可以打開連接的時間
• socketTimeoutMS=ms: 發送和接受 socket 的時間

連接命令格式

使用 mongosh 連接 MongoDB 時，也支持命令選項的方式添加配置：

• --host arg: 指定資料庫地址
• --port arg: 指定資料庫埠
• -u [ --username ] arg: 鑒權的賬號
• -p [ --password ] arg: 鑒權的密碼

插入檔案

插入校驗

MongoDB 會對要插入的資料進行最基本的檢查：檢查檔案的基本結構，如缺少 _id 鍵會自動添加一個、是否包含非 UTF-8 字符、是否使用了無法識別的型別、檢查檔案大小等，

其中，檢查檔案大小主要因為 MongoDB 限制了所有檔案必須小于 16MB，主要是為了防止不良的模式設計并確保性能上的一致，

要查看檔案的 BSON 大小，可以在 shell 中執行 Object.bsonsize(doc) 查看位元組大小，

單個插入

官方檔案：db.collection.insertOne() — MongoDB Manual

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

批量插入

官方檔案：db.collection.insertMany() — MongoDB Manual

db.collection.insertMany(
    [ <document 1> , <document 2>, ... ],
    {
        writeConcern: <document>,
        ordered: <boolean>
     }
)

通過傳輸 ordered=true 可以確保檔案按提供的順序插入，指定為 false 則允許 MongoDB 重新排列插入的順序以提高性能，默認為 true 值，

以有序插入的方式使用 insertMany 出現錯誤將會阻塞后續的插入動作，無需插入的方式則不管其他插入是否出現了錯誤，

洗掉檔案

單個洗掉

官方檔案：db.collection.deleteOne() — MongoDB Manual

db.collection.deleteOne(
    <filter>,
    {
         writeConcern: <document>,
         collation: <document>,
         hint: <document|string>    // Available starting in MongoDB 4.4
    }
)

使用 hint 引數可以指定 filter 查詢時命中的索引，這對于復雜的索引結構時可以提升部分效率，

批量洗掉

官方檔案：db.collection.deleteMany() — MongoDB Manual

db.collection.deleteMany(
    <filter>,
    {
         writeConcern: <document>,
         collation: <document>,
         hint: <document|string>    // Available starting in MongoDB 4.4
    }
)

單個洗掉并回傳

官方檔案：db.collection.findOneAndDelete() — MongoDB Manual

db.collection.findOneAndDelete(
    <filter>,
    {
        writeConcern: <document>,
        projection: <document>,
        sort: <document>,
        maxTimeMS: <number>,
        collation: <document>
    }
)

更新檔案

更新檔案是原子操作：如果兩個更新同時發生，那么首先到達服務器的更新會先被執行，然后再執行下一個更新，

因此，相互沖突的更新可以安全地迅速接連完成，而不會破壞任何檔案：最后一次更新將“成功”，如果不想使用默認行為，則可以考慮使用檔案版本控制模式，

單個更新

官方檔案：db.collection.updateOne() — MongoDB Manual

db.collection.updateOne(
    <filter>,
    <update>,
    {
        upsert: <boolean>,
        writeConcern: <document>,
        collation: <document>,
        arrayFilters: [ <filterdocument1>, ... ],
        hint:  <document|string>    // Available starting in MongoDB 4.2.1
    }
)

在更新檔案的時候，比較需要注意的事 upsert 的使用，其是一種特殊型別的更新：如果找不到與篩選條件相匹配的檔案，則會以這個條件和更新檔案為基礎來創建一個新檔案；如果找到了匹配的檔案，則進行正常的更新，

因此，使用 upsert 的好處就是，可以使用同一套代碼創建和更新檔案，

使用 upsert 時就涉及到一個 $setOnInsert 運算子，它的作用是，只會在插入檔案時設定欄位的值，在后續的更新時不對其進行更改，

批量更新

官方檔案：db.collection.updateMany() — MongoDB Manual

db.collection.updateMany(
    <filter>,
    <update>,
    {
        upsert: <boolean>,
        writeConcern: <document>,
        collation: <document>,
        arrayFilters: [ <filterdocument1>, ... ],
        hint:  <document|string>    // Available starting in MongoDB 4.2.1
    }
)

單個替換

官方檔案：db.collection.replaceOne() — MongoDB Manual

db.collection.replaceOne(
    <filter>,
    <replacement>,
    {
        upsert: <boolean>,
        writeConcern: <document>,
        collation: <document>,
        hint: <document|string>     // Available starting in 4.2.1
    }
)

replaceOne 和 updateOne 操作的區別在于，updateOne 可以更新檔案中部分鍵的值，而 replaceOne 的作用是直接將整個檔案都替換掉，通常是建議使用 updateOne 而不是 replaceOne，

單個更新并回傳

官方檔案：db.collection.findOneAndUpdate() — MongoDB Manual

db.collection.findOneAndUpdate(
    <filter>,
    <update document or aggregation pipeline>,  // Changed in MongoDB 4.2
    {
        projection: <document>,
        sort: <document>,
        maxTimeMS: <number>,
        upsert: <boolean>,
        returnDocument: <string>,
        returnNewDocument: <boolean>,
        collation: <document>,
        arrayFilters: [ <filterdocument1>, ... ]
    }
)

使用 findOneAndUpdate 而不是 updateOne 的最大目的莫過于使用 findOneAndUpdate 可以回傳更新前后檔案內容，

通過設定 returnNewDocument 的值為 true 可以回傳更新后的檔案，為 false 時可以回傳更新前的檔案，

單個替換并回傳

官方檔案：db.collection.findOneAndReplace() — MongoDB Manual

db.collection.findOneAndReplace(
    <filter>,
    <replacement>,
    {
        projection: <document>,
        sort: <document>,
        maxTimeMS: <number>,
        upsert: <boolean>,
        returnDocument: <string>,
        returnNewDocument: <boolean>,
        collation: <document>
    }
)

更新運算子

官方檔案：Update Operators — MongoDB Manual

對于如 updateOne、updateMany、findOneAndUpdate 等更新操作，MongoDB 提供了原子的更新運算子支持只更新部分資料，

運算子支持以 { <operator>: { <field>: <value>,... } } 的方式使用，并且可以同時使用多個運算子，

為避免出現歧義，不建議對同一個屬性同時使用不同的運算子，

欄位

• $currentDate: 將指定鍵設定為當前時間
• $inc: 對數字型別的鍵做遞增操作
• $min: 會比較原始值和更新值，并設定成較小值
• $max: 會比較原始值和更新值，并設定成較大值
• $mul: 對數字型別的鍵做乘法操作
• $rename: 修改指定鍵的名稱
• $set: 將指定鍵設定為指定值
• $setOnInsert: 與 upsert 配合使用，如果更新導致檔案插入，則設定欄位的值，對修改現有檔案的更新操作無效
• $unset: 洗掉指定鍵

陣列

• $: 充當占位符，更新與查詢條件匹配的第一個元素
• $[]: 充當占位符，為匹配查詢條件的檔案更新陣列中的所有元素
• $[<identifier>]: 充當占位符，為匹配查詢條件的檔案更新與 arrayFilters 條件匹配的所有元素
• $addToSet: 僅當集合中不存在該元素時，才將元素添加到陣列中
• $pop: 傳 { $pop: { field: 1 } } 表示洗掉陣列中的最后一項，傳 -1 時表示洗掉第一項
• $pull: 洗掉與指定查詢匹配的所有陣列元素
• $push: 新增一項到陣列中
• $pullAll: 洗掉列出的所有陣列元素

陣列內層

• $each: 使用 $push 或 $addToSet 運算子時，增加此運算子可以批量添加元素
• $position: 與 $each 配合使用，可以指定添加元素的位置
• $slice: 與 $each 配合使用，防止陣列的增長超過某個大小，傳正數表示從左到右截斷
• $sort: 與 $each 配合使用，對添加完元素的陣列進行排序

位運算

$bit: 支持對整數值進行按位 AND、OR 或 XOR 更新，通過使用 { $bit: { <field>: { <and|or|xor>: <int> } } } 完成更新，

批量寫操作

官方檔案：db.collection.bulkWrite() — MongoDB Manual

MongoDB 提供了 bulkwrite 命令支持批量執行命令，批處理時在一定程度上減少了網路互動的損耗，

db.collection.bulkWrite(
    [ <operation 1>, <operation 2>, ... ],
    {
         writeConcern: <document>,
         ordered: <boolean>
    }
)

支持的以下操作：

• insertOne
• updateOne
• updateMany
• replaceOne
• deleteOne
• deleteMany

查詢檔案

單個查詢

官方檔案：db.collection.findOne() — MongoDB Manual

db.collection.findOne(query, projection, options)

第一個引數是查詢條件，可以使用鍵值對的方式指定需要匹配的條件，多個鍵之間是 AND 的關系，

第二個引數用于僅回傳指定的鍵，既可以節省網路傳輸的資料量，也可以減少客戶端解碼檔案的時間和記憶體消耗，

第三個引數可以指定查詢到可選項，這些選項會修改查詢行為和回傳結果的方式，更多查看 官方檔案，

批量查詢

官方檔案：db.collection.find() — MongoDB Manual

db.collection.find(query, projection, options)

資料庫會使用游標回傳 find 的執行結果，

對于游標，客戶端可以限制結果的數量，跳過一些結果，按任意方向的任意鍵組合對結果進行排序等操作，更多查詢 官方檔案，

下述是一些常用的游標方法：

• count(): 統計游標參考的檔案數量
• hasNext(): 查詢是否有下一個結果
• hint(index): 指定游標命中的索引
• limit(number): 限制回傳結果的數量
• next(): 回傳下一個搜索結果
• size(): 回傳應用 skip() 和 limit() 之后的查詢數量
• skip(number): 控制跳過一定的數量，跳過大量資料會比較慢
• sort(sort): 使用鍵值對的方式對搜索結果進行排序

在服務器端，游標會占用記憶體的資源，通常在以下情況會終止游標及進行隨后的清理：

• 當游標遍歷完成匹配的結果時，它會清除自身
• 當游標超出客戶端的作用域時，驅動程式會向資料庫發送終止游標的信號
• 當游標達到 10 分鐘沒有使用時，資料庫游標會被自動銷毀

查詢運算子

官方檔案：Query and Projection Operators — MongoDB Manual

同樣的，設定查詢條件時，MongoDB 提供了查詢運算子支持更多的查詢方式，

比較運算子

• $eq: 回傳等于指定值的結果，等同 { <field>: <value> } 的顯式表示
• $gt: 回傳大于指定值的結果
• $gte: 回傳大于等于指定值的結果
• $in: 回傳等于指定陣列中任意一個值的結果，對于一個鍵匹配多個值，$in 比 $or 更方便
• $lt: 回傳小于指定值的結果
• $lte: 回傳小于等于指定值的結果
• $ne: 回傳不等于指定值的結果
• $nin: 回傳不等于指定陣列中任意一個值的結果

邏輯運算子

• $and: 回傳同時符合查詢子句要求的結果
• $not: 元運算子，匹配不符合查詢陳述句要求的結果
• $nor: 回傳不能同時符合查詢子句要求的結果
• $or: 回傳與任意一個查詢子句的條件匹配的結果

對于普通的 $and 型別查詢，我們總是希望盡可能用最少的引數來限定結果的范圍，而 $or 型別查詢則相反，如果第一個引數能夠匹配盡可能多的檔案，則其效率最高，

元素運算子

• $exists: 判斷指定鍵是否存在，回傳符合要求的結果
• $type: 判斷指定鍵的資料型別，回傳符合要求的結果（好的模式設計不應該出現不同型別）

運算式運算子

• $expr: 允許使用聚合運算式，適合用在一些比較復雜的查詢陳述句
• $jsonSchema: 根據給定的 JSON 模式驗證檔案，回傳符合要求的結果
• $mod: 指定鍵的值執行模運算，回傳符合要求的結果
• $regex: 使用正則運算式對指定鍵做匹配，MongoDB 可以利用索引來查詢前綴正則運算式，但不能用于不區分大小寫的搜索
• $text: 對使用文本索引的欄位內容執行文本搜索，可以作為一個簡易的搜索引擎使用
• $where: 允許在查詢時執行任意 JavaScript 代碼（性能較差，盡可能使用 $expr 代替）

陣列運算子

• $all: 匹配包含查詢中指定的所有元素的陣列
• $elemMatch: 用于強制將查詢子句與單個陣列元素進行匹配
• $size: 匹配指定陣列長度大小的結果

投影運算子

投影運算子針對的是查詢陳述句的第二個引數，即回傳的結果，

• $: 僅回傳陣列中與查詢條件匹配的第一個元素
• $elemMatch: 對回傳結果中的陣列元素做 $elemMatch 匹配，僅回傳陣列中滿足要求的元素
• $meta: 與 $text 運算子配合使用，回傳與檔案關聯的元資料，可以回傳匹配分數，或者索引鍵
• $slice: 對回傳結果中的陣列做截取回傳

特殊的 null 值

在 MongoDB 中，null 是一個比較特殊的值，它可以與自身匹配，也就是說了，通過 { field: null } 可以查詢出 field 鍵為 null 的檔案，

不過，更特殊的是，null 同樣會匹配缺少這個鍵值的檔案，也就是說，{ field: null } 可以查詢出不包含 field 鍵的檔案，

如果僅想匹配鍵值為 null 的檔案，則需要檢查該鍵的值是否為 null，并且通過 $exists 條件確認該鍵已存在，如 { field: { $eq: null, $exists: true } } 就是這樣的查詢條件組，

首發于翔仔的個人博客，點擊查看更多，

標籤：NoSQL

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