Mongodb使用$＜identifier＞过滤更新数组元素

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前面两篇文章我们研究了在UPDATE中使用$更新数组中第一个匹配的元素值，使用$[]更新数组中所有满足条件的元素值。本文中我们继续研究UPDATE语句中的$操作符，使用$<identifier>更新符合查询条件的数组数组元素。本文也是UPDATE $操作三部曲中的最后一篇。$操作符，为mongodb数组元素操作提供了灵活的解决方案。很值得探讨和学习。

定义

带有过滤器的位置操作符$<identifier>定义数组中数据更新时，只符合identifier定义条件的元素才可以更新。其中<identifier>作为查询条件，需要在arrayFilters中定义。语法如下

{<update operator>: { "<array>.$<identifier>": value}},
{ arrayFilters: [{<identifier>: <condition>}]}

搭配使用arrayFiters，更新数组元素中符合过滤条件的数组。

db.collection.updateMany({ <query conditions>},{ <update operator>: { "<array>.$[<identifier>]": value}},{ arrayFilters: [{<identifier>: <condition>}]}
)

其中identifier,是一小写字母开头的字符串，只能包含小写字母和数字

行为

• 自mongodb5.0开始，UPDATE操作按照字段名称的字典顺序更新字段。当字段中包含数字时，按照数字顺序依次更新字段。当然，对一个文档的多个字段操作，是原子性的。
• 在arrayFilters中，不能包含文本索引操作符$expr, $text, $where
• 当使用{upsert: true}并产生insert行为时，数据查询过滤条件必须包含一个针对操作数组字段的精确查询。这样才可以在update语句中，使用$[identifier]操作符 。按照下面的更新语句，来定义查询和使用$[identifier]操作符。

db.collection.update({myArray: [5,8]},//查询过滤条件中必须包含myArray数组{$set:  {"myArray.$[element]": 10}},//更新字段名称为myArray的数组中所有元素{upsert: true, arrayFilters: [{element: 0}]}
)

当没有文档符合查询条件时，该操作向数据库中插入一份新的文档。

{ "_id": ObjectId(...), "myArray": [10, 10]}

当数据更新操作中没有包含该数组的精确查询时，若数据集中不包含符合查询条件的数据记录，更新插入操作会报错。下面的两个数据更新操作会报错。

db.emptyCollection.updateOne({},{ $set: {"myArray.$[element]": 10}},{ upsert: true, arrayFilters: [{element: 9}]}
)WriteError({"index" : 0,"code" : 2,"errmsg" : "The path 'myArray' must exist in the document in order to apply array updates.","op" : {"q" : {},"u" : {"$set" : {"myArray.$[]" : 10}},"multi" : false,"upsert" : true}
})

• $[]操作符可以用在多层嵌套数组当中。

应用

更新符合arrayFilters条件的数组元素

向students表插入数据。其中grades字段是数字类型的数组。

db.students.insertMany([{ "_id" : 1, "grades" : [ 95, 92, 90 ] },{ "_id" : 2, "grades" : [ 98, 100, 102 ] },{ "_id" : 3, "grades" : [ 95, 110, 100 ] }
])

构建数据更新语句，将大于100分的数据更新为100.

db.students.updateMany({},{ $set:  {"grades.$[element]": 100}},{ arrayFilters: [{"element": {$gte: 100}}]}
)

更新数组中符合arrayFilter条件的文档

使用$[identifier]操作符，能够更新数组内包含的文档字段值。$[identifier]操作符与点操作符一起，指定数组内文档元素字段名称，实现字段值的更改。

db.collection.updateOne({<query selector>},{ <update operator>: {"array.$[identifier].field"：value}}{ arrayFilters: [{<identifier>: <condition>}]}
)

构建students2 集合，其中grades是文档型数组。

db.students2.insertMany([{"_id" : 1,"grades" : [{ "grade" : 80, "mean" : 75, "std" : 6 },{ "grade" : 85, "mean" : 90, "std" : 4 },{ "grade" : 85, "mean" : 85, "std" : 6 }]},{"_id" : 2,"grades" : [{ "grade" : 90, "mean" : 75, "std" : 6 },{ "grade" : 87, "mean" : 90, "std" : 3 },{ "grade" : 85, "mean" : 85, "std" : 4 }]}])

构建数据更新语句，更新所有数组元素中grade大于等于85的mean字段.

db.students2.updateMany({},{ $set: {"grades.$[elem].mean": -2}},{ arrayFilters: [{"elem.grade": {$gte: 85}}]}
)

更新符合多个查询条件的数组元素

向students3集合插入数据

db.students3.insertMany([{"_id" : 1,"grades" : [{ "grade" : 80, "mean" : 75, "std" : 6 },{ "grade" : 85, "mean" : 100, "std" : 4 },{ "grade" : 85, "mean" : 100, "std" : 6 }]},{"_id" : 2,"grades" : [{ "grade" : 90, "mean" : 100, "std" : 6 },{ "grade" : 87, "mean" : 100, "std" : 3 },{ "grade" : 85, "mean" : 100, "std" : 4 }]}])

构建数据更新语句，要求将grades数组中，grade大于等于30同时std大于等于5的元素std值减少1

db.students3.updateMany({},{$inc: {"grades.$[elem].std": -1}},{arrayFilters: [{"elem.grade": {$gte: 80}, "elem.std": {$gte: 5}}]})

使用反向操作符查询更新数组中的文档元素

向集合alumni插入数据

db.alumni.insertMany([{"_id": 1,"name": "Christine Franklin","degrees": [{ "level": "Master" },{ "level": "Bachelor" }],},{"_id": 2,"name": "Reyansh Sengupta","degrees": [ { "level": "Bachelor" } ],}])

构建数据更新语句，要求将degrees数组中level=Bachelor以外的元素，添加字段gradcampaign,并将字段值设置为1.

db.alumni.updateMany({},{$set: {"degrees.$[degree].gradcampaign": 1}},{ arrayFilters: [ {"degree.level": {$ne: "Bachelor"}}]})

与$[]集合使用更新数组内嵌套数组元素值

向集合students4插入数据。其中grades是文档数组。文档的questions字段是数字数组类型。

db.students4.insertOne({ "_id" : 1,"grades" : [{ type: "quiz", questions: [ 10, 8, 5 ] },{ type: "quiz", questions: [ 8, 9, 6 ] },{ type: "hw", questions: [ 5, 4, 3 ] },{ type: "exam", questions: [ 25, 10, 23, 0 ] },]}
)

构建数据更新语句，要求更新grades数组中，type字段值为quiz的文档，将questions数组中大于等于8的元素值增加2.

db.students4.updateMany({},{ $inc: {"grades.$[t].questions.$[score]": 2}},{arrayFilters: [{"t.type": "quiz"}, {"score": {$gte: 8}}]})

其中，$[t]和$[score]中括号当中，不需要添加空格，否则mongodb会报错 。

WriteError({"index" : 0,"code" : 2,"errmsg" : "No array filter found for identifier ' t ' in path 'grades.$[ t ].questions.$[score]'","op" : {"q" : {},"u" : {"$inc" : {"grades.$[ t ].questions.$[score]" : 2}},"multi" : true,"upsert" : false,"arrayFilters" : [{"t.type" : "quiz"},{"score" : {"$gte" : 8}}]}
})

构建数据更新语句，要求更新grades数组中的所有文档，将questions数组中大于等于8的元素值增加2.

{"acknowledged": true,"matchedCount": 1,"modifiedCount": 1
}