MongoDB对Javascript的支持

在项目中MongoDB的Map-Reduce功能做了许多统计任务，在重构代码的时候修改了_id对象里面的属性字段名称，当用db.collection.update({$rename:{"_id.a":"_id.b"}})的时候提示mongodb $rename affecting _id not allowed错误消息。于是只能通过写bash shell脚本来进行处理，之前学习MongoDB Manual时候里面有提到服务器端Javascript的特性但一直没去详细了解，今天正好有这个需求就查了下资料。

自MongoDB 2.4以后的版本采用V8引擎执行所有Javascript代码，允许同时运行多个Javascript操作，在2.4版以前在执行Javascript的时候要求先获取锁，所以一次只能执行一个Javascript操作；MongoDB提供了对Javascript的完整支持，如在Node.js、MongoDB服务器端和mongo shell里面都提供非常好的支持。

MongoDB对下列服务器端操作支持执行Javascript代码：

1)mapReduce或者相对应的mongo shell方法db.collection.mapReduce();

2)eval命令或者相对应的mongo shell方法db.eval()

3)$where操作符

4)在服务器端通过mongo shell实例运行.js文件

 

下面重点说说$where操作符以及在服务器端运行.js文件：

$where操作符能够传递Javascript表达式字符串或者完整的Javascript函数到MongDB的查询系统。$where操作符为我们在做复杂查询时提供极大的灵活性，但是要求数据库对于Collection中的每条记录都执行一次$where提供的Javascript处理操作，所以会对查询性能有明显的影响。因此只有当我们不能用标准的MongoDB查询操作符完成查询操作时才推荐使用。

使用$where也应该注意以下几点：

1.使用$where操作不能够利用数据库索引。

2.不能在$where Javascript表达式或函数里面执行数据库写操作。

3.为了避免对整个Collection文档进行扫描并在每条记录上执行Javascript代码，应至少包含一个其他标准的查询操作符如（$gt,$in）对结果集先进行必要的过滤减少性能损耗。

那么什么情况下必须使用$where操作符呢？

当我们有需要比较同一记录里面不同字段的关系如this.credits==this.debits时，这种查询操作标准操作符没有提供支持，所以必须通过$where来实现；再比如当有一个字段是一个数组时，当我们想要通过数组的大小来过滤查询时，标准操作符$size只能接受固定大小的值如{cards:{ $size:3}}，不能实现 {cards:{$size:{$gt:3}}} 这种查询，然而通过$where可以轻松实现这个需求。

看下面的Example Code：

db.myCollection.find( { $where: "this.credits == this.debits" } );
db.myCollection.find( { $where: "obj.credits == obj.debits" } );

db.myCollection.find( { $where: function() { return (this.credits == this.debits) } } );
db.myCollection.find( { $where: function() { return obj.credits == obj.debits; } } );

db.myCollection.find( { $where: function() { return this.cards.length>3; } } );

注意：这里this或者obj对象代表的是当前正在操作的记录。

另外如果查询仅仅由$where组成，这可以直接采用下面的用法：

db.myCollection.find( "this.credits == this.debits || this.credits > this.debits" );

db.myCollection.find( function() { return (this.credits == this.debits || this.credits > this.debits ) } );

标准的查询操作符和$where一起使用：

db.myCollection.find( { active: true, $where: "this.credits - this.debits < 0" } );
db.myCollection.find( { active: true, $where: function() { return obj.credits - obj.debits < 0; } } );

注意：为了改善查询性能MongoDB在$where执行前先执行所有其他非$where过滤条件来过滤结果集。在MongoDB 2.4及以后的版本的map-reduce、group和$where里面禁止访问某些全局变量，如db等。

 在Javascript文件里面写mongo shell脚本：

我们能够在Javascript文件里面写mongo shell脚本来操纵在MongoDB里面的数据或执行管理操作。

从mongo shell或者Javascript文件里面实例化数据库连接：

conn = new Mongo("[host][:port]"); 
db = conn.getDB("myDatabase");
//or
db = connect("localhost:27020/myDatabase");

同时MongoDB在Javascript里面提供了和在mongo shell里面的命令相对应的：如在mongo shell里面的show dbs,show databases，在Javascript里面可以通过db.adminCommand("listDatabases");获得同样的效果，又如在Javascript文件里面可以通过db=db.getSiblingDB("dbName");代替use dbName操作等等，详细列表查看：http://docs.mongodb.org/manual/tutorial/write-scripts-for-the-mongo-shell/

 

执行服务器端Javascript的几种方式：

1.在mongo shell里面通过load("myjstest.js")加载Javascript文件，然后在后面的命令里面可以调用该文件里面定义的函数了，就像普通的Javascript代码一样。在该js文件里面可以访问此次mongo shell会话里面的全局变量，如db等。

Example Code：

function rename_id_field(taskId,mrId){
     print("taskId is "+taskId+",mapReduceId is "+mrId);
     var collectionName = "test_collection";
     var backupName = "test_collection_bak"
     var count = db[collectionName].count({"value.taskId":taskId,"value.mapReduceId":mrId});
     print("record size:"+count);
     var pageSize=10000;
     var pages = (count-1)/pageSize+1;
     for(var p=1;p<=pages;p++){
        var start = (p-1)*pageSize;
        print("Page:"+p+",start record:"+start);         
        var cursor = db[cName].find({"value.taskId":taskId,"value.mapReduceId":mrId}).skip(start).limit(pageSize);
        while(cursor.hasNext()){
           var rd = cursor.next();
           rd._id.key=rd._id.name1;
           rd._id.tid=rd.value.taskId;
           delete rd._id.name1;delete rd.value.taskId;
           db[backupName].save(rd);
        }
     }

}

将该文件保存在/opt/script/test.js，然后通过Linux命令行或者bash shell脚本的方式登陆到mongo shell，然后如下图所示：

 

2.在mongo shell里面使用文本编辑器编辑Javascript代码，首先需要在Linux系统里面指定环境变量如EDITOR=vim，然后如下所示：

MongoDB shell version: 2.2.0
> function f() {}
> edit f
function f() {
    print("this really works");
}
> f()
this really works

 

3.通过db.eval()方式在mongo shell里面执行Javascript代码，如下所示：

db.eval( function(name, incAmount) {
            var doc = db.myCollection.findOne( { name : name } );

            doc = doc || { name : name , num : 0 , total : 0 , avg : 0 };

            doc.num++;
            doc.total += incAmount;
            doc.avg = doc.total / doc.num;

            db.myCollection.save( doc );
            return doc;
         },
         "eliot", 5 );

 

通过MongoDB提供的这几种Javascript服务器端支持方式足以满足我们对MongoDB数据库进行复杂日常运行维护的管理工作。