Mongodb的聚合和管道
MongoDB 聚合
MongoDB中聚合(aggregate)主要用于处理数据(诸如统计平均值,求和等)，并返回计算后的数据结果。
aggregate() 方法
MongoDB中聚合的方法使用aggregate()。
语法
aggregate() 方法的基本语法格式如下所示：
>db.COLLECTION_NAME.aggregate(AGGREGATE_OPERATION)
注：参数AGGREGATE_OPERATION可以是一个对象（单个处理），也可以是多个对象的数组（管道处理）。
> db.person.find()
{ "_id" : ObjectId("592ffd872108e8e79ea902b0"), "name" : "zjf", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("593011c8a92497992cdfac10"), "name" : "xhj", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("59301270a92497992cdfac11"), "name" : "zzj", "age" : 2 }
{ "_id" : ObjectId("593015fda92497992cdfac12"), "name" : "my second child", "age" : "i do not know" }
//$group代表分组 分组的内容里的是要返回的列的名称 第一列的名称_id是不能改变的 代表以它进行分组 后面的列是汇总列 可以随便明明 $sum是汇总的方式 1是汇总的内容 可以是列如’$age’ 也可以是数值 此处 sum(1)就是count(*)的意思了。
> db.person.aggregate({$group : {_id: '$age', count : {$sum : 1}}})
{ "_id" : "i do not know", "count" : 1 }
{ "_id" : 2, "count" : 1 }
{ "_id" : 30, "count" : 2 }
$group : 将集合中的文档分组，可用于统计结果，$group首先将数据根据key进行分组。
$group语法： { $group: { _id: <expression>, <field1>: { <accumulator1> : <expression1> }, ... } }
_id 是要进行分组的key
$group：可以分组的数据执行如下的表达式计算：
$sum：计算总和。
$avg：计算平均值。
$min：根据分组，获取集合中所有文档对应值得最小值。
$max：根据分组，获取集合中所有文档对应值得最大值。
$push：将指定的表达式的值添加到一个数组中。
$addToSet：将表达式的值添加到一个集合中（无重复值）。
$first：返回每组第一个文档，如果有排序，按照排序，如果没有按照默认的存储的顺序的第一个文档。
$last：返回每组最后一个文档，如果有排序，按照排序，如果没有按照默认的存储的顺序的最后个文档。
对多列进行分组：
{ "$group" : { "_id" : { "citycode":"$citycode" , "uid" : "$uid" } , "count":{ "$sum" : 1 } } }
管道操作的限制：
每个阶段管道限制为100MB的内存。如果一个节点管道超过这个极限,MongoDB将产生一个错误。为了能够在处理大型数据集,可以设置allowDiskUse为true来在聚合管道节点把数据写入临时文件。这样就可以解决100MB的内存的限制。
这个限制可能最新版本会没有了，如果用到的时候可以去https://docs.mongodb.com/查一查官方手册。
管道的概念
管道在Unix和Linux中一般用于将当前命令的输出结果作为下一个命令的参数。
MongoDB的聚合管道将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。管道操作是可以重复的。
表达式：处理输入文档并输出。表达式是无状态的，只能用于计算当前聚合管道的文档，不能处理其它的文档。
这里我们介绍一下聚合框架中常用的几个操作：
- $project：修改输入文档的结构。可以用来重命名、增加或删除域，也可以用于创建计算结果以及嵌套文档。
- $match：用于过滤数据，只输出符合条件的文档。$match使用MongoDB的标准查询操作。
- $limit：用来限制MongoDB聚合管道返回的文档数。
- $skip：在聚合管道中跳过指定数量的文档，并返回余下的文档。
- $unwind：将文档中的某一个数组类型字段拆分成多条，每条包含数组中的一个值。
- $group：将集合中的文档分组，可用于统计结果。
- $sort：将输入文档排序后输出。
- $geoNear：输出接近某一地理位置的有序文档。
管道操作符实例
1、$project实例
db.article.aggregate(
{ $project : {
title : 1 ,
author : 1 ,
}}
);
这样的话结果中就只还有_id,tilte和author三个字段了，默认情况下_id字段是被包含的，如果要想不包含_id话可以这样:
db.article.aggregate(
{ $project : {
_id : 0 ,
title : 1 ,
author : 1
}});
2.$match实例
db.articles.aggregate( [
{ $match : { score : { $gt : 70, $lte : 90 } } },
{ $group: { _id: null, count: { $sum: 1 } } }
] );
$match用于获取分数大于70小于或等于90记录，然后将符合条件的记录送到下一阶段$group管道操作符进行处理。
3.$skip实例
db.article.aggregate(
{ $skip : 5 });
经过$skip管道操作符处理后，前五个文档被"过滤"掉。
性能相关：
尽早在管道里尝试减少文档的数量和大小。
索引只能用于$match和$sort操作。可以大大的提升性能。
在$match和$sort之外的操作符不能使用索引。
如果使用分片，那么$match和$project将在每个分片上执行，但是其他操作符将在主要分片上执行。（这个主要分片是什么，我没有在官方手册中找到，官方手册中只有路由，配置服务器，分片这些概念）
在聚合管道中，一个步骤的结果将输出给下一个步骤，如果下一个步骤提前执行完毕，如limit，那么会通知上一个步骤，上一个步骤也会停止。
