MongoDB 集計

MongoDBにおける集計(aggregate)は主にデータ処理(統計平均、合計など)に使用され、計算後のデータ結果を返します。

少し似ていますSQLステートメント内のcount(*)。


aggregate() メソッド

MongoDBで集計を行うにはaggregate()メソッドを使用します。

構文

aggregate() メソッドの基本構文は次のとおりです:

>db.COLLECTION_NAME.aggregate(AGGREGATE_OPERATION)

例

コレクション内のデータは次のとおりです:

{
   _id: ObjectId(7df78ad8902c)
   title: 'MongoDB Overview', 
   description: 'MongoDB is no sql database',
   by_user: 'example.com',
   url: 'http://www.example.com',
   tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],
   likes: 100
},
{
   _id: ObjectId(7df78ad8902d)
   title: 'NoSQL Overview', 
   description: 'No sql database is very fast',
   by_user: 'example.com',
   url: 'http://www.example.com',
   tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],
   likes: 10
},
{
   _id: ObjectId(7df78ad8902e)
   title: 'Neo4j Overview', 
   description: 'Neo4j is no sql database',
   by_user: 'Neo4j',
   url: 'http://www.neo4j.com',
   tags: ['neo4j', 'database', 'NoSQL'],
   likes: 750
},

次に、上記のコレクションを使用して各著者が書いた記事数を計算し、aggregate()で計算した結果は次のとおりです:

> db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$sum : 1}}}])
{
   "result" : [
      {
         "_id" : "example.com",
         "num_tutorial" : 2
      },
      {
         "_id" : "Neo4j",
         "num_tutorial" : 1
      }
   ],
   "ok" : 1
}
>

上記の例はSQLステートメントに似ています:

 select by_user, count(*) from mycol group by by_user

上記の例では、by_user フィールドでデータをグループ化し、by_user フィールドが同じ値の合計を計算しています。

次の表は、いくつかの集計式を示しています:

式説明例
$sum合計を計算します。db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$sum : "$likes"}}}])
$avg平均値を計算しますdb.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$avg : "$likes"}}}])
$minコレクション内のすべてのドキュメントに対応する値の最小値を取得します。db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$min : "$likes"}}}])
$maxコレクション内のすべてのドキュメントに対応する値の最大値を取得します。db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$max : "$likes"}}}])
$push値を配列に追加します。重複する値があるかどうかは判断しません。db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", url : {$push: "$url"}}}])
$addToSet値を配列に追加します。重複する値があるかどうかを判断し、同じ値がすでに配列に存在する場合は追加しません。db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", url : {$addToSet : "$url"}}}])
$firstリソースドキュメントの並び順に従って最初のドキュメントデータを取得します。db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", first_url : {$first : "$url"}}}])
$lastリソースドキュメントの並び順に従って最後のドキュメントデータを取得しますdb.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", last_url : {$last : "$url"}}}])

パイプラインの概念

パイプラインはUnixやLinuxでは、現在のコマンドの出力結果を次のコマンドのパラメータとして渡すために一般的に使用されます。

MongoDBの集計パイプラインは、MongoDBドキュメントを1つのパイプラインで処理した後、結果を次のパイプラインに渡して処理します。パイプライン操作は繰り返し実行できます。

式:入力ドキュメントを処理して出力します。式はステートレスであり、現在の集計パイプラインのドキュメントの計算にのみ使用でき、他のドキュメントは処理できません。

ここでは、集計フレームワークでよく使用されるいくつかの操作を紹介します:

  • $project:入力ドキュメントの構造を変更します。フィールドの名前変更、追加、削除に使用でき、計算結果やネストされたドキュメントの作成にも使用できます。
  • $match:データをフィルタリングし、条件に合うドキュメントのみを出力します。$matchはMongoDBの標準クエリ操作を使用します。
  • $limit:MongoDB集計パイプラインが返すドキュメント数を制限します。
  • $skip:集計パイプライン内で指定した数のドキュメントをスキップし、残りのドキュメントを返します。
  • $unwind:ドキュメント内の配列型フィールドを複数のドキュメントに分割し、それぞれが配列内の1つの値を含むようにします。
  • $group:コレクション内のドキュメントをグループ化し、統計結果に使用できます。
  • $sort:入力ドキュメントをソートして出力します。
  • $geoNear:特定の地理的位置に近い順にドキュメントを出力します。

パイプライン演算子の例

1、$projectの例

db.article.aggregate(
    { $project : {
        title : 1 ,
        author : 1 ,
    }}
 );

この場合、結果には_id、tilte、authorの3つのフィールドだけが残ります。デフォルトでは_idフィールドが含まれますが、_idを含めたくない場合は次のようにします:

db.article.aggregate(
    { $project : {
        _id : 0 ,
        title : 1 ,
        author : 1
    }});

2. $matchの例

db.articles.aggregate( [
                        { $match : { score : { $gt : 70, $lte : 90 } } },
                        { $group: { _id: null, count: { $sum: 1 } } }
                       ] );

$matchは、スコアが70より大きく90以下のレコードを取得し、条件に一致するレコードを次のステージの$groupパイプライン演算子に渡して処理するために使用します。

3. $skipの例

db.article.aggregate(
    { $skip : 5 });

$skipパイプライン演算子による処理後、最初の5つのドキュメントが「フィルタリング」されます。

その他の拡張