在MongoDB中执行查询与创建索引

实验目的：
（1）掌握MongoDB中数据查询的方法；
（2）掌握MongoDB中索引及其创建；
实验内容：
一、 MongoDB中数据查询的方法；
（1）find函数的使用；
（2）条件操作符：$all匹配所有、$exists判断字段是否存在、null值处理、$mod取模运算、不等于、包含、不包含、数组元素个数、限制返回、排序、分页、随机显示。
（3）distinct找出给定键所有不同的值；
（4）group分组；
（5）游标；
（6）存储过程。
二、 MongoDB中索引及其创建；
（1）基础索引；
（2）文档索引；
（3）组合索引；
（4）唯一索引；
（5）强制使用索引；
（6）扩展索引；
（7）删除索引
（8）explain执行计划

一、MongoDB中数据查询的方法

(1). find函数的使用

db.student.find() 查询所有数据

（2）. 条件操作符

$all匹配所有、
db.student.find({sex:{$all:['male']}})
查询男生的学生数据

$exists判断字段是否存在
> db.student.find({class: {$exists:true}})
查询所有拥有class字段的学生信息；如果exists:false，表示不存在这个字段的信息。

null值处理
teacher集合中，_id=1的数据没有字段age,或者说age字段对应的值是null，所以可以进行null值处理，将他查出来。
db.teacher.find({age:null})

$mod取模运算
例如：找出teacher集合中年龄age对10取模等于1的人的数据。
db.teacher.find({age:{$mod:[10,1]}})

运算符：
- $gt 大于
- $gte 大于等于
- $lt 小于
- $lte 小于等于
- $ne 不等于
- $in 包含
- $nin 不包含
- $eq 等于

查询学生年龄大于22的数据
db.student.find({age:{$gt:22}})

查询学生年龄小于22的数据
db.student.find({age:{$lt:22}})

查询学生年龄等于22的数据
db.student.find({age:{$eq:22}})

数组元素个数
db.student.count()#查出student集合中的记录数
db.student.find({sex:'male'}).count()#查出student集合中sex=male的人数

限制返回
db.student.find({},{sname:1}) # 返回sname字段其余不返回（id也返回）
db.student.find({},{sname:0}) # 除sname字段不返回外，其余都返回。

排序
按照年龄从大到小的顺序给学生表排序
db.student.find().sort({age:-1})

从小到大的顺序排序
db.student.find().sort({age:1})

分页
例如取前两条数据做分页。（如果想从后往前取数据，那么数字前加负号 ’ - ’）
db.student.find().limit(2)

随机显示
db.student.aggregate([ { $sample: { size: N } } ] )
从学生表中随机取出N条数据。

（3）distinct找出给定键所有不同的值；

db.student.distinct(‘sname’) #找出不同的名字

（4）group分组

求出年龄总和
db.student.aggregate( [
   {
     $group: {
        _id: null,
        total: { $sum: "$age" }
     }
   }
] )

求学生的平均年龄

db.student.aggregate([
{      
	$group: {         
	_id: null,         
	total: { $avg: "$age" }      
	}    
} 
])

（5）游标；

定义游标
var mycursor = db.student.find()

打印结果

while(mycursor.hasNext()){ 
printjson(mycursor.next());
}

也可以使用游标的forEach(printjson); 迭代访问文档.

显示游标状态信息

> db.serverStatus().metrics.cursor
{
	"timedOut" : NumberLong(0),
	"open" : {
		"noTimeout" : NumberLong(0),
		"pinned" : NumberLong(0),
		"total" : NumberLong(0)
	}
}

• timedOut：自服务器器启动以来超时游标数;
• noTimeout：使用DBQuery.Option.noTimeout 选项防止超时打开的游标数;
• pinned ：打开的游标数量;
• total：打开游标的总数量;

关闭不活跃的游标

如果一个游标还没有遍历完，但是不使用了，需要将该游标关闭。默认情况下，服务器会自动关闭超过10分钟活跃的游标和还未耗尽的游标。你也可以自己手动关闭。

手动关闭前：var mycursor = db.student.find().noCursorTimeout();
然后在 cursor.close()

（6）存储过程。

MongoDB 存储过程是存储在 db.system.js 表中的.
1、 添加存储过程

db.system.js.save
(
	{
	_id:"getStuCount",
	value:function(){
	return db.student.find().count();
		},
	description:"获取总数"
	}
)

执行存储过程：var obj = db.eval(“getStuCount()”);

2、 查询存储过程
db.system.js.find();

3、 修改存储过程
先添加一个add的存储过程

db.system.js.save({_id:“add”,value:function(x,y){return x+y;}})

修改add存储过程：

db.system.js.update(
 {_id:"add"},
 {$set:{value:function(x,y,z){return x+y+z;}}}
);

db.loadServerScripts()：重新加载存储过程
查看存储过程，并执行


4、 删除存储过程

db.system.js.remove({_id:‘getStuList’});

MongoDB中索引及其创建

先向orders文档中添加数据

db. orders.insert({
         "onumber" : i,  
         "date" : "2020-06-09",  
         "cname" : "hht"+i,  
          "items" :[ { 
                   "ino" : i,
                  "quantity" : i,  
                  "price" : 4.0
            },{ 
                  "ino" : i+1,
                  "quantity" : i+1,  
                  "price" : 6.0
             }
          ]
    })

（1）基础索引；
默认索引：创建文档的时候，没有指定_id的值，MongoDB会自动创建一个ObjectId，并将一个索引创建在 _id 键上，默认索引的名称是“_id”，并且无法删除。
db.orders.getIndexes()查看orders文档的索引信息

单键索引：对文档的某个字段创建单建索引

db.orders.createIndex({cname:1})
{
“createdCollectionAutomatically” : false,
“numIndexesBefore” : 1,
“numIndexesAfter” : 2,
“ok” : 1
}

索引名默认是cname_1

（2）文档索引；

单列内嵌文档索引。
db.orders.createIndex({“item.info”:1})

查看索引

（3）组合索引；
创建组合索引
db.orders.createIndex({cname:1,onumber:-1})


（4）唯一索引；
给orders文档中的onumber字段添加上唯一索引。
db.orders.createIndex({onumber:1},{unique:true})

查看索引信息

（5）强制使用索引；
在find（）后加上 hint可以强制使用某个索引。
db.orders.find({“cname”:{$gt:“hht1000”},“onumber”:2000}).hint({onumber:1})

这里是强制使用 onumber字段上的索引。

对这个查询执行explain()
db.orders.find({"cname":{$gt:"hht1000"},"onumber":2000}).hint({onumber:1}).explain()

（6）扩展索引；
在建立复合索引的有关字段顺序的扩展
如果我们的查询语句需要对a进行排序，对b用于覆盖索引，那就建（a,b）索引;
如果我们的查询语句需要对b进行排序，对a用于覆盖索引，那就建（b,a）索引;
如果我们的查询语句需要对a和b进行排序，那a,b哪个在前都可以用上索引。

（7）删除索引

删除索引，按照指定索引名删除

> db.orders.dropIndex("cname_1")
{ "nIndexesWas" : 2, "ok" : 1 }

删除全部索引
db.orders.dropIndexes()

（8）explain执行计划