数据库学习教程

    CRUD 与聚合管道

    查询操作符

    类别操作符说明
    比较$eq $gt $gte $lt $in $ne条件匹配
    逻辑$and $or $not $nor组合条件
    元素$exists $type字段存在性/类型
    数组$all $elemMatch $size数组匹配
    正则$regex模式匹配
    // 等值与范围
db.orders.find({ status: "paid", amount: { $gte: 100 } })

// 逻辑组合
db.orders.find({ $or: [{ status: "paid" }, { status: "shipped" }] })

// 嵌套字段用点号
db.users.find({ "address.city": "北京" })

// 数组：包含全部 / 满足任一元素条件
db.articles.find({ tags: { $all: ["go", "db"] } })
db.orders.find({ items: { $elemMatch: { qty: { $gt: 5 }, price: { $lt: 100 } } } })

// 投影与排序分页
db.orders.find({ status: "paid" }, { amount: 1, createdAt: 1 })
         .sort({ createdAt: -1 }).skip(0).limit(20)

// 计数与去重
db.orders.countDocuments({ status: "paid" })
db.orders.distinct("user_id", { status: "paid" })

    更新操作

    // 更新或插入（upsert）
db.inventory.updateOne(
  { sku: "A001" },
  {
    $inc: { qty: -1 },                 // 原子自增/自减
    $set: { updatedAt: new Date() },
    $push: { logs: { at: new Date(), op: "dec" } }
  },
  { upsert: true }
)

// 数组操作符：$addToSet 去重添加、$pull 移除
db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $addToSet: { tags: "vip" } })
db.users.updateOne({ _id: 1 }, { $pull: { tags: "new" } })

// 批量更新
db.orders.updateMany({ status: "pending" }, { $set: { status: "expired" } })

// 查找并更新并返回（原子，可返回更新后文档）
db.counters.findOneAndUpdate(
  { _id: "order_id" },
  { $inc: { seq: 1 } },
  { upsert: true, returnDocument: "after" }
)
    Tip

    $inc、$push 等是服务端原子操作，比「读出 → 计算 → 写回」安全得多，能避免并发覆盖。计数器场景优先使用 $inc。

    聚合管道

    聚合管道是一系列阶段（stage），文档依次流经各阶段被处理：

    db.orders.aggregate([
  { $match: { status: "paid", createdAt: { $gte: ISODate("2026-01-01") } } },
  { $group: {
      _id: "$user_id",
      gmv: { $sum: "$amount" },
      orders: { $sum: 1 }
  } },
  { $sort: { gmv: -1 } },
  { $limit: 10 },
  { $lookup: {
      from: "users",
      localField: "_id",
      foreignField: "_id",
      as: "user"
  } },
  { $unwind: "$user" },
  { $project: { _id: 0, user: "$user.name", gmv: 1, orders: 1 } }
])
    常用阶段作用
    $match过滤（尽量放最前，可命中索引）
    $group分组聚合（$sum/$avg/$max/$push）
    $project选择/计算字段
    $sort排序
    $limit / $skip分页
    $lookup左外连接（类似 LEFT JOIN）
    $unwind展开数组
    $facet一次查询多路聚合
    $out / $merge结果写入集合

    分组与展开综合示例

    // 统计每个商品的总销量（items 为数组）
db.orders.aggregate([
  { $match: { status: "paid" } },
  { $unwind: "$items" },
  { $group: {
      _id: "$items.sku",
      qty:   { $sum: "$items.qty" },
      revenue: { $sum: { $multiply: ["$items.qty", "$items.price"] } }
  } },
  { $sort: { revenue: -1 } }
])

    多路聚合 $facet

    db.products.aggregate([
  { $match: { category: "phone" } },
  { $facet: {
      byPrice:  [{ $group: { _id: "$brand", avg: { $avg: "$price" } } }],
      total:    [{ $count: "count" }],
      cheapest: [{ $sort: { price: 1 } }, { $limit: 1 }]
  } }
])
    Warning

    聚合管道中 $match 和 $sort 应尽量放在最前面：放在 $group 之后会丢失索引能力，处理的数据量也更大。用 explain() 验证聚合是否走索引。

    小结

    • 查询操作符覆盖比较、逻辑、数组与正则；嵌套字段用点号。
    • 更新优先使用原子操作符（$inc、$push、$addToSet），配合 upsert。
    • 聚合管道的阶段顺序决定性能：$match/$sort 尽量前置。
    • $lookup 弥补了关联查询，但性能不如关系型 JOIN，建模时优先考虑嵌入。