MongoDB $switch 运算符介绍
$switch 运算符是 MongoDB 中的条件语句运算符之一，它可以基于给定的表达式值执行多个不同的操作，类似于编程语言中的 switch 语句。使用 $switch 运算符可以根据条件动态地生成不同的结果。
语法
$switch 运算符的语法如下：
{
$switch: {
branches: [
{
case: <expression>,
then: <expression>
},
{
case: <expression>,
then: <expression>
},
...
],
default: <expression>
}
}
- branches：一个包含多个分支的数组，每个分支包括 case 和 then 两个字段。
- case：一个表达式，用于判断是否满足该分支的条件。
- then：一个表达式，用于指定满足该分支条件时要执行的操作。
- default：一个表达式，用于指定当没有分支满足条件时要执行的操作。
使用场景
$switch 运算符通常用于需要根据不同的条件动态生成结果的场景。例如：
- 根据不同的条件对文档进行分类。
- 根据文档中的字段值返回不同的结果。
示例
示例 1：根据不同的条件分类
假设我们有一个集合 fruits，其中包含多个水果的信息，包括水果名称、产地、颜色等。现在，我们需要根据水果的颜色进行分类，将同一颜色的水果放在一起。
假设集合 fruits 中有以下文档：
{ "_id": 1, "name": "apple", "color": "red", "origin": "China" }
{ "_id": 2, "name": "banana", "color": "yellow", "origin": "Thailand" }
{ "_id": 3, "name": "grape", "color": "red", "origin": "USA" }
{ "_id": 4, "name": "orange", "color": "orange", "origin": "USA" }
{ "_id": 5, "name": "watermelon", "color": "green", "origin": "USA" }
我们可以使用 $switch 运算符将同一颜色的水果放在一起，可以使用以下查询语句：
db.fruits.aggregate([
{
$project: {
name: 1,
color: 1,
origin: 1,
fruit_type: {
$switch: {
branches: [
{ case: { $eq: ["$color", "red"] }, then: "red_fruit" },
{ case: { $eq: ["$color", "yellow"] }, then: "yellow_fruit" },
{ case: { $eq: ["$color", "orange"] }, then: "orange_fruit" },
{ case: { $eq: ["$color", "green"] }, then: "green_fruit" }
],
default: "unknown"
}
}
}
}
])
执行以上查询语句后，返回的结果如下：
{ "_id": 1, "name": "apple", "color": "red", "origin": "China", "fruit_type": "red_fruit" }
{ "_id": 2, "name": "banana", "color": "yellow", "origin": "Thailand", "fruit_type": "yellow_fruit" }
{ "_id": 3, "name": "grape", "color": "red", "origin": "USA", "fruit_type": "red_fruit" }
{ "_id": 4, "name": "orange", "color": "orange", "origin": "USA", "fruit_type": "orange_fruit" }
{ "_id": 5, "name": "watermelon", "color": "green", "origin": "USA", "fruit_type": "green_fruit" }以上查询语句中， $switch 运算符的 branches 属性是一个包含多个 case 和 then 子属性的数组，用于匹配不同的条件。如果没有匹配的条件，则会返回 default 属性的值。在这个例子中，我们将水果的颜色作为 case 进行匹配，并将匹配到的结果保存在 fruit_type 字段中。
示例 2：使用 $switch 运算符进行条件计算
假设我们有一个集合 users，其中包含多个用户的信息，包括用户名、性别、年龄等。现在，我们需要根据用户的年龄进行分类，并计算不同年龄段的人数。可以使用 $switch 运算符来实现。
假设集合 users 中有以下文档：
{ "_id": 1, "username": "Tom", "gender": "male", "age": 20 }
{ "_id": 2, "username": "Jane", "gender": "female", "age": 25 }
{ "_id": 3, "username": "John", "gender": "male", "age": 30 }
{ "_id": 4, "username": "Lucy", "gender": "female", "age": 35 }
{ "_id": 5, "username": "Jack", "gender": "male", "age": 40 }
现在，我们需要根据用户的年龄进行分类，并计算不同年龄段的人数，具体实现如下：
db.users.aggregate([
{
$project: {
ageGroup: {
$switch: {
branches: [
{
case: { $lt: ["$age", 20] },
then: "Under 20"
},
{
case: { $and: [{ $gte: ["$age", 20] }, { $lt: ["$age", 30] }] },
then: "20-29"
},
{
case: { $and: [{ $gte: ["$age", 30] }, { $lt: ["$age", 40] }] },
then: "30-39"
},
{
case: { $gte: ["$age", 40] },
then: "40 and above"
}
],
default: "Unknown"
}
}
}
},
{
$group: {
_id: "$ageGroup",
count: { $sum: 1 }
}
}
])
解析：
首先，使用 $project 阶段将文档转换为 ageGroup 字段，该字段通过 $switch 运算符进行计算。 $switch 运算符使用 branches 数组指定多个条件，每个条件通过 case 属性指定，then 属性指定该条件下计算的值。default 属性指定默认值，如果所有条件都不满足，则使用默认值。
接下来，使用 $group 阶段对 ageGroup 字段进行分组，并使用 $sum 运算符计算每个分组中文档的数量，最终得到不同年龄段的人数。
运行以上代码，可以得到以下结果：
{ "_id": "20-29", "count": 2 }
{ "_id": "30-39", "count": 2 }
{ "_id": "40 and above", "count": 1 }以上结果表示，年龄在 20 到 29 岁之间的用户有 2 个，年龄在 30 到 39 岁之间的用户有 2 个，年龄在 40 岁及以上的用户有 1 个。
结论
通过本文对 $switch 运算符的介绍和示例，我们可以看出 $switch 运算符在 MongoDB 中的强大功能。它可以根据不同的条件执行不同的操作，可以实现复杂的数据分类和计算，提高数据处理的效率和精度。同时，需要注意在使用 $switch 运算符时要注意语法的正确性和使用场景的合理性，以避免不必要的错误和性能损失。