1. MongoDB简介
MongoDB是一种NoSQL数据库，意味着它不使用传统的表格关系模型存储数据，而是使用文档存储模型，即所有的数据都以BSON（Binary JSON）文档的形式存储。这种方式具有很多优点，如易扩展、处理大量数据效率高、数据模型更灵活等。
在MongoDB中，查询是非常重要的操作之一，我们可以使用一些查询表达式来过滤和操作数据，并返回我们需要的数据集。下面我们将重点介绍MongoDB查询表达式的使用方法。
2. 基本查询表达式
以下是常用的MongoDB查询表达式，它们被用在 db.collection.find() 方法中。
2.1. 等于
这个查询表达式用于匹配指定字段的值是否等于指定值。
db.collection.find({ field: value })
例如，假设我们有以下一个名为users的集合。
{
"_id": ObjectId("5ebe08635a5797aa57b64110"),
"name": "John",
"age": 25,
"city": "New York"
}
下面的查询表达式将返回名字为"John"的用户。
db.users.find({ name: "John" })
查询结果如下：
{
"_id": ObjectId("5ebe08635a5797aa57b64110"),
"name": "John",
"age": 25,
"city": "New York"
}
2.2. 小于/大于
这个查询表达式用于匹配指定字段的值是否小于或大于指定值。可以使用以下操作符：$lt小于、$lte小于等于、$gt大于、$gte大于等于。
db.collection.find({ field: { $lt: value } })
例如，我们可以使用下面的查询表达式找到所有年龄小于30岁的用户。
db.users.find({ age: { $lt: 30 } })
查询结果如下：
{
"_id": ObjectId("5ebe08635a5797aa57b64110"),
"name": "John",
"age": 25,
"city": "New York"
},
{
"_id": ObjectId("5ebe0ab85a5797aa57b64112"),
"name": "Lucy",
"age": 28,
"city": "Chicago"
}
2.3. 包含
这个查询表达式用于匹配指定字段的值是否包含指定元素。可以使用 $in 操作符。
db.collection.find({ field: { $in: [value1, value2, ...] } })
例如，我们可以使用下面的查询表达式找到居住城市为"New York"或"Chicago"的用户。
db.users.find({ city: { $in: ["New York", "Chicago"] } })
查询结果如下：
{
"_id": ObjectId("5ebe08635a5797aa57b64110"),
"name": "John",
"age": 25,
"city": "New York"
},
{
"_id": ObjectId("5ebe0ab85a5797aa57b64112"),
"name": "Lucy",
"age": 28,
"city": "Chicago"
}
2.4. 不等于
这个查询表达式用于匹配指定字段的值是否不等于指定值。可以使用 $ne 操作符。
db.collection.find({ field: { $ne: value } })
例如，我们可以使用下面的查询表达式找到年龄不等于25岁的用户。
db.users.find({ age: { $ne: 25 } })
查询结果如下：
{
"_id": ObjectId("5ebe0ab85a5797aa57b64112"),
"name": "Lucy",
"age": 28,
"city": "Chicago"
}
2.5. 正则表达式
这个查询表达式用于匹配指定字段的值符合正则表达式的数据项。可以使用 $regex 操作符，并且可以设置正则表达式选项。
db.collection.find({ field: { $regex: pattern, $options: options } })
例如，我们可以使用下面的查询表达式找到名字以字母"L"或"l"开头的用户。
db.users.find({ name: { $regex: /^[Ll]/ } })
查询结果如下：
{
"_id": ObjectId("5ebe0ab85a5797aa57b64112"),
"name": "Lucy",
"age": 28,
"city": "Chicago"
}
3. 逻辑操作符
除了基本查询表达式，我们还可以使用逻辑操作符来组合多个查询条件，以更灵活地过滤和操作数据。
3.1. $and
这个操作符用于将多个查询条件组合成 "且" 的关系。可以用以下方式进行链式操作。
db.collection.find({ $and: [{ condition1 }, { condition2 }, ...] })
例如，我们可以使用下面的查询表达式找到居住城市为"New York"并且年龄小于30岁的用户。
db.users.find({ $and: [{ city: "New York" }, { age: { $lt: 30 } }] })
查询结果如下：
{
"_id": ObjectId("5ebe08635a5797aa57b64110"),
"name": "John",
"age": 25,
"city": "New York"
}
3.2. $or
这个操作符用于将多个查询条件组合成 "或" 的关系。可以使用以下方式进行链式操作。
db.collection.find({ $or: [{ condition1 }, { condition2 }, ...] })
例如，我们可以使用下面的查询表达式找到居住城市为"New York"或年龄小于30岁的用户。
db.users.find({ $or: [{ city: "New York" }, { age: { $lt: 30 } }] })
查询结果如下：
{
"_id": ObjectId("5ebe08635a5797aa57b64110"),
"name": "John",
"age": 25,
"city": "New York"
},
{
"_id": ObjectId("5ebe0ab85a5797aa57b64112"),
"name": "Lucy",
"age": 28,
"city": "Chicago"
}
3.3. $not
这个操作符用于否定一个查询条件。可以使用以下方式进行操作。
db.collection.find({ field: { $not: { condition } } })
例如，我们可以使用下面的查询表达式找到不居住城市为"New York"的用户。
db.users.find({ city: { $not: { $eq: "New York" } } })
查询结果如下：
{
"_id": ObjectId("5ebe0ab85a5797aa57b64113"),
"name": "Mike",
"age": 33,
"city": "Los Angeles"
},
{
"_id": ObjectId("5ebe0ab85a5797aa57b64114"),
"name": "Lisa",
"age": 22,
"city": "San Francisco"
},
{
"_id": ObjectId("5ebe0ab85a5797aa57b64115"),
"name": "Tom",
"age": 26,
"city": "Chicago"
}
4. 数组操作符
MongoDB支持在文档中存储数组字段，我们也可以使用一些数组操作符来操作这些数据。
4.1. $all
这个操作符用于匹配包含多个元素的数组。可以使用以下方式进行操作。
db.collection.find({ field: { $all: [val1, val2, ...] } })
例如，我们可以使用下面的查询表达式找到所有包含 "Soccer" 和 "Football" 两项运动的用户。
db.users.find({ sports: { $all: ["Soccer", "Football"] } })
查询结果如下：
{
"_id": ObjectId("5ebe12aa5a5797aa57b64118"),
"name": "David",
"age": 21,
"sports": ["Soccer", "Basketball", "Football"],
"city": "San Francisco"
}
4.2. $size
这个操作符用于匹配数组长度。可以使用以下方式进行操作。
db.collection.find({ field: { $size: size } })
例如，我们可以使用下面的查询表达式找到所有喜欢3种运动的用户。
db.users.find({ sports: { $size: 3 } })
查询结果如下：
{
"_id": ObjectId("5ebe0ab85a5797aa57b64114"),
"name": "Lisa",
"age": 22,
"sports": ["Swimming", "Tennis", "Basketball"],
"city": "San Francisco"
},
{
"_id": ObjectId("5ebe12aa5a5797aa57b64118"),
"name": "David",
"age": 21,
"sports": ["Soccer", "Basketball", "Football"],
"city": "San Francisco"
}
5. 总结
本文介绍了MongoDB查询表达式的一些基本用法，你可以将这些表达式组合起来来查询你需要的数据。当然，MongoDB还提供了更为复杂的查询方式，如聚合管道、地理空间查询等。希望本文对你在使用MongoDB进行数据操作时有所帮助。