Mongoose 的聚合查询使用详解
对于 MongoDB 中大规模数据集合的聚合处理，Mongoose 提供了一个非常灵活且易于使用的聚合查询 API，它是 JavaScript 中最流行的 MongoDB 驱动库之一。在本文中，我们将深入了解有关 Mongoose 聚合查询的所有知识，并且通过实例代码，演示如何使用这个强大的 API。
一、MongoDB 的聚合查询
在开始深入探讨 Mongoose 的聚合查询之前，让我们先了解一下 MongoDB 的聚合查询。MongoDB 聚合查询是针对一组文档的计算操作，它可以处理文档集合并提供有关文档数据的统计信息。从概念上讲，MongoDB 聚合查询类似于 SQL 查询语言的 GROUP BY 和聚合函数。
MongoDB 的聚合操作在数据处理过程中派上了用场。其优点主要是可以避免存储过多重复数据，并把数据整合在一起，方便在程序中进行查询和读取。聚合查询仅仅是 MongoDB 高级查询功能的一部分，这部分查询功能主要用于报告自动生成和筛选数据的结果。
举例，如果你有一个包含千万条文档的数据库，并且您需要按某个字段或者多个字段进行汇总或者进行运算，那么 MongoDB 的聚合操作就可以提供更高效的计算方式，而不需要遍历每个文档来得到结果。
聚合查询的基本语法为：
db.collection.aggregate(aggregate_operations)
其中，db.collection 是要使用聚合的数据集合名称，aggregate_operations 是要对数据集合进行转化的操作流水线。流水线中的每个操作类似于管道的一部分，这些不同的管道操作可以把集合文档转化为想要的形式，比如：分组，统计，过滤，排序等操作。
二、Mongoose 的聚合查询
Mongoose 聚合查询是构建在 MongoDB 聚合查询之上，它提供了面向对象的抽象和简化了聚合操作，使开发人员可以更容易地构建聚合查询语句。使用 Mongoose，您可以轻松构建查询流水线，利用它简洁、可读性强的语法来进行聚合查询。
- 安装 Mongoose
要开始使用 Mongoose 的聚合查询，首先必须安装 Mongoose。我们可以使用 npm 包管理器将其安装到项目中：
npm install mongoose
安装成功后，我们需要使用以下代码来引用 Mongoose 和数据库连接：
const mongoose = require('mongoose'); mongoose.connect('mongodb://localhost/test', {useNewUrlParser: true});
此代码将连接到名为 test 的数据库，如果数据库不存在，则会自动创建一个新的数据库。
- 使用 Mongoose 聚合查询
Mongoose 中的聚合查询与 MongoDB 中的聚合查询非常类似，不同之处在于我们需要使用 Mongoose API 来获取聚合查询的结果。以下是 Mongoose 中聚合查询的语法：
Model.aggregate(aggregationPipeline, [options], [callback])
其中，Model 是使用 Mongoose 定义的模型，aggregationPipeline 是一个包含一组聚合管道操作的数组，[options] 是可选的聚合设置选项（例如：allowDiskUse，maxTimeMS 等），而 [callback] 参数则是可选的回调函数。
我们可以通过以下代码来创建 Mongoose 模型：
const mongoose = require('mongoose'); const Schema = mongoose.Schema;
const userSchema = new Schema({ name: String, age: Number, gender: String, });
const User = mongoose.model('User', userSchema);
在示例代码中，我们定义了一个名为 User 的数据模型。该模型包含三个字段，分别是 name，age 和 gender。我们将使用这个数据模型来演示如何使用 Mongoose 聚合查询。
- 使用 Mongoose 聚合查找示例代码
下面我们通过一个示例代码来演示如何使用 Mongoose 聚合查询。
首先，让我们创建一些用户数据，如下所示：
const User = mongoose.model('User', userSchema);
const users = [ {name: 'Tom', age: 23, gender: 'Male'}, {name: 'Lucy', age: 20, gender: 'Female'}, {name: 'Jack', age: 30, gender: 'Male'}, {name: 'Elsa', age: 25, gender: 'Female'}, {name: 'Oliver', age: 20, gender: 'Male'}, ];
User.create(users, function(err, docs) {
if (err) console.error(err);
console.log(Success saved ${docs.length} users.);
});
接下来是聚合查询代码：
1）使用 group 聚合操作将用户按性别分组：
User.aggregate([ {$group: {_id: '$gender'}}, ], function(err, result) { console.log(result); });
输出结果为：
[{_id: 'Male'}, {_id: 'Female'}]
2）使用 sort 聚合操作按年龄升序排序：
User.aggregate([ {$sort: {age: 1}}, ], function(err, result) { console.log(result); });
输出结果为：
[ { _id: 5d201f19d808cc761aca8d75, name: 'Lucy', age: 20, gender: 'Female' }, { _id: 5d201f19d808cc761aca8d77, name: 'Oliver', age: 20, gender: 'Male' }, { _id: 5d201f19d808cc761aca8d74, name: 'Tom', age: 23, gender: 'Male' }, { _id: 5d201f19d808cc761aca8d76, name: 'Elsa', age: 25, gender: 'Female' }, { _id: 5d201f19d808cc761aca8d78, name: 'Jack', age: 30, gender: 'Male' } ]
3）使用 match 聚合操作筛选年龄小于 25 岁的用户：
User.aggregate([ {$match: {age: {$lt: 25}}}, ], function(err, result) { console.log(result); });
输出结果为：
[ { _id: 5d201f19d808cc761aca8d75, name: 'Lucy', age: 20, gender: 'Female' }, { _id: 5d201f19d808cc761aca8d77, name: 'Oliver', age: 20, gender: 'Male' }, { _id: 5d201f19d808cc761aca8d74, name: 'Tom', age: 23, gender: 'Male' } ]
4、指导意义
在本文中，我们详细讨论了 Mongoose 的聚合查询以及其使用方法。聚合查询可以通过将文档集合转换成想要形式的聚合过程来进行数据处理。使用 Mongoose 聚合查询，在处理大规模数据集合的时候，可以提供一个非常强大的工具集以及更高效的计算方式。聚合查询在处理复杂查询时具有便利性和优势，相信在日常的开发工作中，使用 Mongoose 的聚合查询可以让开发人员更快更好地解决问题。
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