MongoDB聚合运算符：$dateSubtract

原子星2024-03-06 10:16

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$dateSubtract聚合运算符将Date()对象按指定的时间单位递减。从版本5.0开始支持。

语法

js 复制代码 
{
   $dateSubtract: {
      startDate: <Expression>,
      unit: <Expression>,
      amount: <Expression>,
      timezone: <tzExpression>
   }
}

返回一个日期对象Date()，startDate可以是任何能被解析为日期、时间戳或对象Id的表达式，这三种类型都会返回Date()对象。

参数字段说明：

|字段|是否必须|描述|

|-|-|

|startDate|是|开始日期（UTC），可以是日期、时间戳或对象Id表达式|

|unit|是|要增加的时间的单位，单位可以是能被解析为下列值的表达式：year、quarter、week、month、day、hour、minute、second、millisecond|

|amount|是|以units为单位，在startDate基础上的增量，amount是可以被解析为整数、小数或双精度数的表达式|

|timezone|否|执行操作的时区，<tzExpression>必须是能被解析为奥尔森时区标识符格式的字符串或UTC偏移量，如果timezone不指定，返回值显示为UTC|

使用

时间测量

MongoDB遵循流行的数据库用法，以UTC为时间单位工作。dateSubtract表达式总是以 UTC 为起始日期，并以 UTC 为结果返回。如果指定了时区，计算将使用指定的时区进行。当计算涉及夏令时（DST）时，时区尤为重要。

如果单位是一个月或更大，操作会根据该月的最后一天进行调整。例如，在 10 月的最后一天增加一个月，这就是 "月末最后一天 "调整。

js 复制代码 
{
   $dateSubtract:
      {
         startDate: ISODate("2021-03-31T12:10:05Z"),
         unit: "month",
         amount: 1
      }
}

注意：返回的日期ISODate("2020-11-30T12:10:05Z")是30日，而不是 31日，因为11月的天数比10月少。

时区

在<timezone>字段中使用 Olson 时区标识符时，MongoDB 会应用 DST 偏移（如果适用于指定的时区）。

例如，包含以下文件的sales集合：

json 复制代码 
{
   "_id" : 1,
   "item" : "abc",
   "price" : 20,
   "quantity" : 5,
   "date" : ISODate("2017-05-20T10:24:51.303Z")
}

下面的聚合说明了 MongoDB 如何处理 Olson 时区标识符的 DST 偏移量。示例使用$hour和$minute操作符返回日期字段的相应部分：

js 复制代码 
db.sales.aggregate([
{
   $project: {
      "nycHour": {
         $hour: { date: "$date", timezone: "-05:00" }
       },
       "nycMinute": {
          $minute: { date: "$date", timezone: "-05:00" }
       },
       "gmtHour": {
          $hour: { date: "$date", timezone: "GMT" }
       },
       "gmtMinute": {
          $minute: { date: "$date", timezone: "GMT" } },
       "nycOlsonHour": {
          $hour: { date: "$date", timezone: "America/New_York" }
       },
       "nycOlsonMinute": {
          $minute: { date: "$date", timezone: "America/New_York" }
       }
   }
}])

操作返回以下结果：

json 复制代码 
{
   "_id": 1,
   "nycHour" : 5,
   "nycMinute" : 24,
   "gmtHour" : 10,
   "gmtMinute" : 24,
   "nycOlsonHour" : 6,
   "nycOlsonMinute" : 24
}

举例

减去固定的数量

下面是一组系统连接时间：

js 复制代码 
db.connectionTime.insertMany(
  [
     {
        custId: 457,
        login: ISODate("2020-12-25T19:04:00"),
        logout: ISODate("2020-12-28T09:04:00")
     },
     {
        custId: 457,
        login: ISODate("2021-01-27T05:12:00"),
        logout: ISODate("2021-01-28T13:05:00")
     },
     {
        custId: 458,
        login: ISODate("2021-01-22T06:27:00"),
        logout: ISODate("2021-01-31T11:00:00")
     },
     {
        custId: 459,
        login: ISODate("2021-02-14T20:14:00"),
        logout: ISODate("2021-02-17T16:05:00")
     },
     {
        custId: 460,
        login: ISODate("2021-02-26T02:44:00"),
        logout: ISODate("2021-02-18T14:13:00")
        }
  ]
)

由于服务问题，需要从2021年1月的每个注销时间中减去3个小时，可以在聚合管道中使用$dateSubtract来递减注销时间。

js 复制代码 
db.connectionTime.aggregate(
   [
      {
         $match:
            {
               $expr:
                  {
                     $eq:
                        [
                            { $year: "$logout" },
                              2021
                        ]
                  },
               $expr:
                  {
                     $eq:
                        [
                            { $month: "$logout" },
                              1
                        ]
                   }
             }
       },
       {
          $project:
             {
                logoutTime:
                   {
                      $dateSubtract:
                         {
                            startDate: "$logout",
                            unit: "hour",
                            amount: 3
                         }
                   }
              }
        },
        {
           $merge: "connectionTime"
        }
   ]
)

在$match阶段进行了两次类似的比较，首先，$year和$month操作符分别从logoutTime日期对象中提取年份和月份；然后检查月份和年份是否与选择目标相匹配；由于"January"被编码为"1"，因此当年和月等于（$eq）"2021"和 "1"时，$expr为真。

$project阶段使用$dateSubtract从每个选定文档的logoutTime中减去3个小时。

最后，$merge阶段会更新集合，为修改后的文档写入新的logoutTime。

**注意：**与$out不同，$merge阶段只更新匹配的文档，并保留集合的其他部分。

结果文档如下：

json 复制代码 
{
 "_id" : ObjectId("603dd94b044b995ad331c0b5"),
 "custId" : 457,
 "login" : ISODate("2020-12-25T19:04:00Z"),
 "logout" : ISODate("2020-12-28T09:04:00Z")
}
{
 "_id" : ObjectId("603dd94b044b995ad331c0b6"),
 "custId" : 457,
 "login" : ISODate("2021-01-27T05:12:00Z"),
 "logout" : ISODate("2021-01-28T13:05:00Z"),
 "logoutTime" : ISODate("2021-01-28T10:05:00Z")
}
{
 "_id" : ObjectId("603dd94b044b995ad331c0b7"),
 "custId" : 458,
 "login" : ISODate("2021-01-22T06:27:00Z"),
 "logout" : ISODate("2021-01-31T11:00:00Z"),
 "logoutTime" : ISODate("2021-01-31T08:00:00Z")
}
{
 "_id" : ObjectId("603dd94b044b995ad331c0b8"),
 "custId" : 459,
 "login" : ISODate("2021-02-14T20:14:00Z"),
 "logout" : ISODate("2021-02-17T16:05:00Z")
}
{
 "_id" : ObjectId("603dd94b044b995ad331c0b9"),
 "custId" : 460,
 "login" : ISODate("2021-02-26T02:44:00Z"),
 "logout" : ISODate("2021-02-18T14:13:00Z")
}

根据相对日期筛选

假如要向过去一周内使用过服务的客户发送调查问卷，$dateSubtract表达式可以创建一个相对于查询执行时间的范围过滤器。：

js 复制代码 
db.connectionTime.aggregate(
   [
      {
         $match:
            {
               $expr:
                  {
                     $gt:
                        [
                           "$logoutTime",
                            {
                               $dateSubtract:
                                  {
                                     startDate: "$$NOW",
                                     unit: "week",
                                     amount: 1
                                  }
                            }
                        ]
                  }
             }
      },
      {
         $project:
            {
               _id: 0,
               custId: 1,
               loggedOut:
                  {
                     $dateToString:
                        {
                           format: "%Y-%m-%d",
                           date: "$logoutTime"
                        }
                  }
            }
      }
   ]
)

内置聚合变量$$NOW返回ISODate格式的当前日期时间，$match阶段使用$$NOW中的值获取今天的日期；然后，比较表达式 ($expr) 使用大于 ($gt)和$dateSubtract过滤集合，以匹配注销时间在过去一周内的文档。

$project阶段使用$dateToString表达式将日期转换为更易读的格式，如果不进行转换，MongoDB将以ISODate格式返回日期，输出结果显示上周有两名客户注销。

json 复制代码 
{ "custId" : 459, "loggedOut" : "2021-02-17" }
{ "custId" : 460, "loggedOut" : "2021-02-18" }

调整夏令时

所有日期在内部都以UTC时间存储。如果指定了时区，$dateSubtract将使用当地时间进行计算。计算结果以UTC显示。

本例假如客户分布在多个时区，按天或按小时计费，现在要了解夏令时对计费期的影响。

创建billing集合：

js 复制代码 
db.billing.insertMany(
   [
      {
         location: "America/New_York",
         login: ISODate("2021-03-13T10:00:00-0500"),
         logout: ISODate("2021-03-14T18:00:00-0500")
      },
      {
         location: "America/Mexico_City",
         login: ISODate("2021-03-13T10:00:00-00:00"),
         logout: ISODate("2021-03-14T08:00:00-0500")
      }
   ]
)

首先从每个文件的login日期中减去 1 天，然后再减去 24 小时。

js 复制代码 
db.billing.aggregate(
   [
      {
         $project:
            {
               _id: 0,
               location: 1,
               start:
                  {
                     $dateToString:
                        {
                           format: "%Y-%m-%d %H:%M",
                           date: "$login"
                        }
                  },
               days:
                  {
                     $dateToString:
                        {
                           format: "%Y-%m-%d %H:%M",
                           date:
                              {
                                 $dateSubtract:
                                    {
                                       startDate: "$login",
                                       unit: "day",
                                       amount: 1,
                                       timezone: "$location"
                                    }
                              }
                        }
                  },
               hours:
                  {
                     $dateToString:
                        {
                           format: "%Y-%m-%d %H:%M",
                           date:
                              {
                                 $dateSubtract:
                                 {
                                    startDate: "$login",
                                    unit: "hour",
                                    amount: 24,
                                    timezone: "$location"
                                 }
                              }
                        }
                  },
               startTZInfo:
                  {
                     $dateToString:
                        {
                           format: "%Y-%m-%d %H:%M",
                           date: "$login",
                           timezone: "$location"
                        }
                  },
               daysTZInfo:
                  {
                     $dateToString:
                        {
                           format: "%Y-%m-%d %H:%M",
                           date:
                              {
                                 $dateSubtract:
                                    {
                                       startDate: "$login",
                                       unit: "day",
                                       amount: 1,
                                       timezone: "$location"
                                    }
                              },
                           timezone: "$location"
                        }
                  },
               hoursTZInfo:
                  {
                     $dateToString:
                        {
                           format: "%Y-%m-%d %H:%M",
                           date:
                              {
                                 $dateSubtract:
                                    {
                                       startDate: "$login",
                                       unit: "hour",
                                       amount: 24,
                                       timezone: "$location"
                                    }
                              },
                           timezone: "$location"
                        }
                  },
            }
      }
   ]
).pretty()

$dateToString表达式对输出进行了重新格式化，以提高可读性。结果汇总如下：

|字段|纽约|墨西哥城|

|-|-|

|start|2021-03-14 15:00|2021-03-14 15:00|

|Start, TZ Info|2021-03-14 11:00|2021-03-14 04:00|

|1 Day|2021-03-13 16:00|2021-03-13 15:00|

|1 Day, TZ Info|2021-03-13 11:00|2021-03-13 09:00|

|24 Hours|2021-03-13 15:00|2021-03-13 15:00|

|24 Hours, TZ Info|2021-03-13 10:00|2021-03-13 09:00|

上表强调了几点：

  • 未格式化的日期以 UTC 返回。纽约的$login是 UTC-5，但开始、天数和小时行显示的时间是 UTC 时间。

  • 3月14日是纽约的夏令时开始日，但不是墨西哥的夏令时开始日。当某地切换到DST并从某一天跨入下一天时，计算的时间会进行调整。

  • 夏令时改变的是一天的长度，而不是小时。夏令时不会改变小时数。只有当测量单位为日或更大且计算跨越指定时区的时钟变化时，才会对 DST 进行调整。

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