JAVA MongoDB 聚合几种查询方式详解

MongoDB是一个非常流行的NoSQL数据库，它支持强大的聚合查询功能，可以让我们对数据进行更加灵活的统计和分析。本文将详细讲解JAVA语言中如何使用MongoDB实现聚合查询。

什么是聚合查询

聚合查询是一种特殊的查询方式，它可以将多个文档合并成一个或多个文档，实现类似SQL中GROUP BY的功能。聚合查询在数据分析、统计和报表等方面都有着非常广泛的应用。

聚合查询的基本结构

聚合查询的基本结构如下所示：

db.collection.aggregate([
    {$match: {条件表达式}},
    {$group: {分组表达式}},
    {$project: {投影表达式}},
    {$sort: {排序表达式}},
    {$skip: 跳过文档数量},
    {$limit: 返回文档数量}
]);

其中，各个表达式的含义如下：

$match：用于筛选出符合条件的文档
$group：用于分组，可以对文档进行分组、求和、计数、求平均值等操作
$project：用于投影，可以指定需要返回哪些字段
$sort：用于排序
$skip：用于跳过指定数量的文档
$limit：用于限制返回的文档数量

聚合查询的几种方式

1. 分组查询

分组查询可以对文档进行分组，常用于统计数量、求和、计算平均值等操作。例如，我们有如下一组文档：

{
    "_id": 1,
    "name": "apple",
    "category": "fruit",
    "price": 5
},
{
    "_id": 2,
    "name": "banana",
    "category": "fruit",
    "price": 3
},
{
    "_id": 3,
    "name": "carrot",
    "category": "vegetable",
    "price": 2
},
{
    "_id": 4,
    "name": "potato",
    "category": "vegetable",
    "price": 1
}

我们可以使用如下语句进行分组查询，以按照类别计算每种类别下的商品数量、总价和平均价：

List<Document> pipeline = Arrays.asList(
                new Document("$group", new Document("_id", "$category")
                        .append("total_count", new Document("$sum", 1))
                        .append("total_price", new Document("$sum", "$price"))
                        .append("avg_price", new Document("$avg", "$price"))
                )
        );
AggregateIterable<Document> output = collection.aggregate(pipeline);

该查询语句的具体含义如下：

使用 $group 进行分组，按照 category 字段进行分组
$sum 加起来每个类别下商品的数量和总价，用新字段 total_count 和 total_price 存储
$avg 计算每个类别下的商品平均价格，用新字段 avg_price 存储

查询结果如下所示：

{
    "_id": "fruit",
    "total_count": 2,
    "total_price": 8,
    "avg_price": 4
},
{
    "_id": "vegetable",
    "total_count": 2,
    "total_price": 3,
    "avg_price": 1.5
}

2. 匹配查询

匹配查询可以用于筛选出符合条件的文档。例如，我们有如下一组文档：

{
    "_id": 1,
    "name": "apple",
    "category": "fruit",
    "price": 5
},
{
    "_id": 2,
    "name": "banana",
    "category": "fruit",
    "price": 3
},
{
    "_id": 3,
    "name": "carrot",
    "category": "vegetable",
    "price": 2
},
{
    "_id": 4,
    "name": "potato",
    "category": "vegetable",
    "price": 1
}

我们可以使用如下语句进行匹配查询，以查询出价格在3元以上的水果：

Document match = new Document("$match", new Document("category", "fruit").append("price", new Document("$gte", 3)));
AggregateIterable<Document> output = collection.aggregate(Arrays.asList(match));

该查询语句的具体含义如下：

使用 $match 进行匹配查询，筛选出 category 为 fruit 且 price 大于等于 3 的文档

查询结果如下所示：

{
    "_id": 1,
    "name": "apple",
    "category": "fruit",
    "price": 5
},
{
    "_id": 2,
    "name": "banana",
    "category": "fruit",
    "price": 3
}