MongoDB 数组元素增删改

迈不过友情╰ 2022-07-12 06:49 199阅读 0赞

> 与关系型数据库相比，MongoDB支持数组，将数组存储到文档之中。因此，与之对应的是数组的增删改查。对于有C语言基础的童鞋，数组应该不会陌生。数组的增删改查，在MongoDB中有相应的操作符来实现。本文主要描述数组的增删改相关操作符的使用。

有关数组的查询可以参考：[MongoDB 数组查询][MongoDB]

## 1、占位符$ ##

占位符$的作用主要是用于返回数组中第一个匹配的数组元素值(子集)，重点是第一个
    在更新时未显示指定数组中元素位置的情形下，占位符$用于识别元素的位置
    通过数组过滤条件找到的第一个匹配的元素值的文档将被更新
    
    使用示例
            > db.students.insertMany([
                    { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 90 ] },
                    { "_id" : 2, "semester" : 1, "grades" : [ 90, 90, 92 ] },
                    { "_id" : 3, "semester" : 1, "grades" : [ 85, 100, 90 ] },
                    { "_id" : 4, "semester" : 2, "grades" : [ 79, 85, 80 ] },
                    { "_id" : 5, "semester" : 2, "grades" : [ 88, 88, 92 ] },
                    { "_id" : 6, "semester" : 2, "grades" : [ 95, 90, 96 ] }])  
    
            使用样式：
                    db.collection.find( { <array>: <value> ... },
                                        { "<array>.$": 1 } )
                    db.collection.find( { <array.field>: <value> ...},
                                        { "<array>.$": 1 } )
            更新元素值样式:                                    
                    db.collection.update(
                       { <array>: value ... },
                       { <update operator>: { "<array>.$" : value } }
                    )                                   
    
            更新数组内嵌文档样式(使用.$.成员方式)      
                    db.collection.update(
                       { <query selector> },
                       { <update operator>: { "array.$.field" : value } }
                    )
    
            更新操作时的占位符$匹配查询文档的第一个元素
            数组字段必须为查询的过滤条件
    
    更新数组元素值
    
            //下面查询semester值为1，grades为90的文档
            //如下结果，所有包含90的文档都被返回        
            > db.students.find( { semester: 1, grades: { $eq: 90 } })//等价：db.students.find({semester:1,grades:90})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 90 ] }
            { "_id" : 2, "semester" : 1, "grades" : [ 90, 90, 92 ] }
            { "_id" : 3, "semester" : 1, "grades" : [ 85, 100, 90 ] }
    
            //下面通过占位符$来过滤数组的结果，也即是只有第一个为90的值才会被显示，其余的元素值不被显示
            > db.students.find( { semester: 1, grades: { $eq: 90 } },{ "grades.$": 1 } )
            { "_id" : 1, "grades" : [ 90 ] }
            { "_id" : 2, "grades" : [ 90 ] } //注意这里显示的是该文档的第一个90
            { "_id" : 3, "grades" : [ 90 ] }
    
            //下面使用占位符进行更新
            > db.students.update({semester: 1, grades:90},{$set:{
       "grades.$":95}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })  //提示1个文档被更新
    
            //如下文档_id为1的数组值被更新为95
            > db.students.find( { semester: 1})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 95 ] }
            { "_id" : 2, "semester" : 1, "grades" : [ 90, 90, 92 ] }
            { "_id" : 3, "semester" : 1, "grades" : [ 85, 100, 90 ] }
    
            //下面使用multi:true选项，如下可知，2个匹配文档被更新
            //但是仅仅是第一个元素值被更新(文档_id为2数值值为90的第二个元素未更新)
            > db.students.update({semester: 1, grades:90},{$set:{
       "grades.$":95}},{multi:true})
            WriteResult({ "nMatched" : 2, "nUpserted" : 0, "nModified" : 2 })
    
            > db.students.find( { semester: 1})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 95 ] }
            { "_id" : 2, "semester" : 1, "grades" : [ 95, 90, 92 ] }
            { "_id" : 3, "semester" : 1, "grades" : [ 85, 100, 95 ] }
    
    更新数组内嵌文档
    
            //向集合增加一个文档
            > db.students.insert(
            ... {
            ... _id:7,
            ... grades: [
            ...      { grade: 80, mean: 75, std: 8 },
            ...      { grade: 85, mean: 90, std: 5 },
            ...      { grade: 90, mean: 85, std: 3 }
            ...   ]
            ... })
            WriteResult({ "nInserted" : 1 })
    
            //如下所示，使用数组名.$.成员名的方式进行更新
            //
            > db.students.update(
            ... { _id: 7, "grades.grade": 85 },
            ... { $set: { "grades.$.std" : 6 } })
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
            > db.students.find({
       "grades.grade":85},{ "grades.$": 1 })
            { "_id" : 7, "grades" : [ { "grade" : 85, "mean" : 90, "std" : 6 } ] }
    
    更新数组内嵌文档(多条件匹配)
    
            //对于多条件的匹配，使用$elemMatch
            > db.students.update({
       "_id":7,grades:{$elemMatch:{grade:{$lte:90},mean:{$gt:80}}}},
            ... { $set: { "grades.$.std" : 6 } })
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 }) //提示一条被更新
    
            //验证结果，尽管有2个内嵌文档满足查询条件，但是只有第一个被更新
            > db.students.find({
       "grades.std":6}).pretty()
            {
                    "_id" : 7,      // Author: Leshami
                    "grades" : [    // Blog  : http://blog.csdn.net/leshami
                            {
                                    "grade" : 80,
                                    "mean" : 75,
                                    "std" : 8
                            },
                            {
                                    "grade" : 85,
                                    "mean" : 90,
                                    "std" : 6
                            },
                            {
                                    "grade" : 90,
                                    "mean" : 85,
                                    "std" : 3
                            }
                    ]
            }

## 2、操作符$addToSet ##

当数组元素值不存在的时候，将该值添加到数组。否则，什么也不做。
            样式：             
                    { $addToSet: { <field1>: <value1>, ... } }
    
            $addToSet确保没有重复的项添加到数组集合，对于已经存在的重复元素不受影响。
            $addToSet不能保证添加时元素的顺序
            如果<field1>为空，操作失败，如果添加的值是数组，那么整个值将作为一个单个元素被追加
    
            > db.students.update({
       "_id":6},{
       $addToSet:{grades:99}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
            > db.students.find({
       "_id":6})
            { "_id" : 6, "semester" : 2, "grades" : [ 95, 90, 96, 99 ] }
    
            //下面尝试再次添加99，如下提示有匹配，但是没有更新
            > db.students.update({
       "_id":6},{
       $addToSet:{grades:99}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 0 })       
    
            //下面的将grades:[100,101]作为一个整体元素添加到数组
            > db.students.update({
       "_id":6},{
       $addToSet:{grades:[100,101]}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
            //验证,100,101作为了一个整体，而非单个元素
            > db.students.find({
       "_id":6})
            { "_id" : 6, "semester" : 2, "grades" : [ 95, 90, 96, 99, [ 100, 101 ] ] }      
    
            //结合$each操作符使用$addToSet
            //$addToSet结合$each，允许$addToSet一次添加多个值到数组
            //如下，我们需要将[96，99,100,101]这几个值添加到数组
            >db.students.update({
       "_id":6},{
       $addToSet:{grades:{
       $each:[96,99,100,101]}}})
    
            //如下面的查询结果,96,99元素值由于之前已经存在，因此未被添加，而100,101则被添加
            > db.students.update({
       "_id":6},{
       $addToSet:{grades:{
       $each:[96,99,100,101]}}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
            > db.students.find({
       "_id":6})
            { "_id" : 6, "semester" : 2, "grades" : [ 95, 90, 96, 99, [ 100, 101 ], 100, 101 ] }

## 3、操作符$push ##

$push添加一个指定的值到数组，如果是嵌套文档，使用.成员方式
            样式：
                    { $push: { <field1>: <value1>, ... } } 
            行为：
                    如果被更新的文档该数组不存在，那么$push将添加数组字段和值
                    如果字段不是一个数组，操作失败
                    如果值是数组，那么整个数组作为一个单个元素添加到数组
    
            $push的修改顺序(参考本小点后面的综合示例)
                    将添加的元素更新到数组
                    如果指定了排序，那么应用排序
                    如果指定了slice，那么切割数组
                    存储数组                
    
            示例：
            //字段不存在时的情形
            > db.students.update({
       "_id":1},{$push:{score:80}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
            //查看添加后的结果，score作为一个数组字段添加到文档
            > db.students.find({
       "_id":1})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 95 ], "score" : [ 80 ] }
    
            //再次对score字段进行$push
            > db.students.update({
       "_id":1},{$push:{score:90}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
            //查看添加后的结果，由于score数组字段存在，因此为其追加数组元素90
            > db.students.find({
       "_id":1})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 95 ], "score" : [ 80, 90 ] }
    
            > //$push结合$each，一次向数组push多个元素值，相同的元素值并没有忽略
            > //这里是$push与$addToSet最大的一个差别，一个滤重，一个不滤重
            > db.students.update({
       "_id":1},{$push:{score:{$each:[80,100,120]}}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
            > db.students.find({
       "_id":1})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 95 ], "score" : [ 80, 90, 80, 100, 120 ] }
    
            //$push结合$each,$slice，$sort的综合示例
            //首先添加文档到集合
            > db.students.insert({
               "_id" : 8,
               "quizzes" : [
                  { "wk": 1, "score" : 10 },
                  { "wk": 2, "score" : 8 },
                  { "wk": 3, "score" : 5 },
                  { "wk": 4, "score" : 6 }
               ]
            })
    
            //使用如下更新操作
            > db.students.update(
               { _id: 8 },
               {
                 $push: {
                   quizzes: {   //下面使用$each为数组添加3个元素
                      $each: [ { wk: 5, score: 8 }, { wk: 6, score: 7 }, { wk: 7, score: 6 } ],
                      $sort: { score: -1 },  //基于socre倒叙排列
                      $slice: 3              //仅保留3个元素
                   }
                 }
               }
            )
    
            //更新后的结果如下，score，10，8，8被保留，其余的被删除
            > db.students.find({
       "_id":8}).pretty()
            {
                    "_id" : 8,
                    "quizzes" : [
                            {
                                    "wk" : 1,
                                    "score" : 10
                            },
                            {
                                    "wk" : 2,
                                    "score" : 8
                            },
                            {
                                    "wk" : 5,
                                    "score" : 8
                            }
                    ]
            }

## 4、操作符$pop ##

$pop操作符移除数组中的第一个或者最后一个元素(1为最后一个元素，-1为第一个元素)
            如果是数组为嵌套文档，使用.成员方式
            样式: 
                    { $pop: { <field>: <-1 | 1>, ... } }
    
            //查看"_id"值为1的文档             
            > db.students.find({
       "_id":1})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 95 ], "score" : [ 80, 90, 80, 100, 120, 80, 100, 120 ] }
    
            //移除score最后一个元素
            > db.students.update({
       "_id":1},{$pop:{score:1}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
            > db.students.find({
       "_id":1})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 95 ], "score" : [ 80, 90, 80, 100, 120, 80, 100 ] }
    
            //移除score第一个元素
            > db.students.update({
       "_id":1},{$pop:{score:-1}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
            > db.students.find({
       "_id":1})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 95 ], "score" : [ 90, 80, 100, 120, 80, 100 ] }
    
            //移除嵌套数组的最后一个元素
            > db.students.update({
       "_id":8},{$pop:{quizzes:1}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
            > db.students.find({
       "_id":8})
            { "_id" : 8, "quizzes" : [ { "wk" : 1, "score" : 10 }, { "wk" : 2, "score" : 8 } ] }

## 5、操作符$pull ##

$pull操作符从现有数组中移除与指定条件匹配的值或值的所有实例
            样式：
                    { $pull: { <field1>: <value|condition>, <field2>: <value|condition>, ... } }
            说明：
                    如果指定的<condition>数组元素为内嵌文档时，$pull操作符应用<condition>，类似每个数组元素是集合中的文档一样
                    如果指定的<value>去移除数组，$pull仅仅移除满足指定条件的数组元素(精确匹配，包括顺序)
                    如果指定的<value>去移除一个文档，$pull仅仅移除字段和值精确匹配的数组元素素(顺序可以不同)
    
            示例：
    
            移除所有特定元素值       
                    > db.students.find({
       "_id":6})
                    { "_id" : 6, "semester" : 2, "grades" : [ 95, 90, 96, 99, [ 100, 101 ], 100, 101 ] }
    
                    //移除单个数组元素值
                    > db.students.update({
       "_id":6},{$pull:{grades:99}})
                    WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
                    //移除嵌套数组元素值
                    > db.students.update({
       "_id":6},{$pull:{grades:[100,101]}})
                    WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
                    //验证结果
                    > db.students.find({
       "_id":6})
                    { "_id" : 6, "semester" : 2, "grades" : [ 95, 90, 96, 100, 101 ] }  
    
                  //下面使用$in来移除所有匹配元素
                    > db.students.update({
       "_id":6},{$pull:{grades:{$in:[95,96]}}})
                    WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
                    //验证结果
                    > db.students.find({
       "_id":6})
                    { "_id" : 6, "semester" : 2, "grades" : [ 90, 100, 101 ] }  
    
            移除所有匹配的特定条件的数字元素    
                    //移除数组grades中大于等于100的元素
                    > db.students.update({
       "_id":6},{$pull:{grades:{$gte:100}}})
                    WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
                    //如下查询100,101元素值已经不存在了
                    > db.students.find({
       "_id":6})
                    { "_id" : 6, "semester" : 2, "grades" : [ 90 ] }
    
            移除文档型数组项目
                    > db.survey.insert([
                    {
                       _id: 1,
                       results: [
                          { item: "A", score: 5 },
                          { item: "B", score: 8, comment: "Strongly agree" }
                       ]
                    },
                    {
                       _id: 2,
                       results: [
                          { item: "C", score: 8, comment: "Strongly agree" },
                          { item: "B", score: 4 }
                       ]
                    }])         
    
                    //下面的update操作，移除results数组中嵌套文档score的值为8，item值为B的数值元素
                    > db.survey.update(
                      { },
                      { $pull: { results: { score: 8 , item: "B" } } },
                      { multi: true }
                    )
                    WriteResult({ "nMatched" : 2, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })   //2个匹配，1个更新
    
                    > db.survey.find().pretty()
                    { "_id" : 1, "results" : [ { "item" : "A", "score" : 5 } ] }
                    {
                            "_id" : 2,
                            "results" : [
                                    {
                                            "item" : "C",
                                            "score" : 8,
                                            "comment" : "Strongly agree"
                                    },
                                    {
                                            "item" : "B",
                                            "score" : 4
                                    }
                            ]
                    }

## 6、操作符$pullAll ##

该操作符从一个存在的数组中移除指定值得所有实例(即一次删除多个值)。
            $pull操作符是移除一个指定查询的元素，$pullAll移除匹配列出值得所有元素
            样式：
                    { $pullAll: { <field1>: [ <value1>, <value2> ... ], ... } }
            说明：
                    当指定的<field>是一个内嵌文档或数组时，使用.成员方式
                    如果<value>是一个文档或者数组，$pullAll仅仅精确移除匹配指定<value>数组的元素(顺序要求匹配)
    
            示例
            > db.students.find({
       "_id":{$in:[1,5]}})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 95 ], "score" : [ 90, 80, 100, 120, 80, 100 ] }
    
            > db.students.find({
       "_id":1})
            { "_id" : 1, "semester" : 1, "grades" : [ 70, 87, 95 ], "score" : [ 90, 80, 80 ] }
    
            > db.students.find({
       "_id":5}).pretty()
            {
                    "_id" : 5,
                    "semester" : 2,
                    "grades" : [
                            88,
                            88,
                            92
                    ],
                    "quizzes" : [
                            {
                                    "wk" : 5,
                                    "score" : 8
                            },
                            {
                                    "wk" : 6,
                                    "score" : 7
                            },
                            {
                                    "wk" : 7,
                                    "score" : 6
                            }
                    ]
            }
    
            > db.students.update({
       "_id":5},{$pullAll:{
       "quizzes":[{
       "wk" : 5,"score" : 8}]}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
    
            > db.students.update({
       "_id":5},{$pullAll:{
       "quizzes":[{
       "wk" : 7,"score" : 6}]}})
            WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
            > db.students.find({
       "_id":5}).pretty()
            {
                    "_id" : 5,
                    "semester" : 2,
                    "grades" : [
                            88,
                            88,
                            92
                    ],
                    "quizzes" : [
                            {
                                    "wk" : 6,
                                    "score" : 7
                            }
                    ]
            }

[![DBA牛鹏社(SQL/NOSQL/LINUX)][DBA_SQL_NOSQL_LINUX]][DBA_SQL_NOSQL_LINUX_DBA_SQL_NOSQL_LINUX]

[MongoDB]: http://blog.csdn.net/leshami/article/details/55049891
[DBA_SQL_NOSQL_LINUX]: http://pub.idqqimg.com/wpa/images/group.png
[DBA_SQL_NOSQL_LINUX_DBA_SQL_NOSQL_LINUX]: /images/20220711/2a47af9f5e084170a89e59fd51c5e194.png