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

复制代码

{<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。

复制代码

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。

复制代码

{ "_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。

复制代码

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。

复制代码

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.

复制代码

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。

复制代码

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。

复制代码

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.

复制代码

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

复制代码

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

复制代码

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

复制代码

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.

复制代码

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。

复制代码

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.

复制代码

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。

复制代码

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.

复制代码

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