mongoDB 方法 -- 更新文档 update

1. db.collection.update(query, update, options)

1.1 作用：

  修改集合中的一个或多个文档，根据更新参数，该方法可以修改一个或多个文档中的特定字段的值，或完全替换现有文档 。

1.2 语法：

db.collection.update(
   <query>,
   <update>,
   {
     upsert: <boolean>,
     multi: <boolean>,
     writeConcern: <document>,
     collation: <document>,
     arrayFilters: [ <filterdocument1>, ... ],
     hint:  <document|string>        // Available starting in MongoDB 4.2
   }
)

1.3 参数说明

范围	类型	描述
query	document	使用查询运算符指定条件。和find()方法，一样的查询条件
update	文档或管道	要修改的内容，以下三者之一。1. 更新操作符表达式的文档（json对象）；2.替换的文档（ : 对）；3.聚合管道仅，包含的聚合阶段：$addFields及其别名$set，$project及其别名$unset，$replaceRoot及其别名$replaceWith。
upsert	布尔值	可选的。如果设置为true，则在没有文档符合查询条件时会创建一个新文档。默认值为 false，在找不到匹配项时，不插入文档。
multi	布尔值	可选。如果设置为true，则更新满足query条件的多个文档。如果设置为false，则更新一个文档。默认值为false
writeConcern	document	可选, MongoDB写入安全机制，如果在事务中运行，请不要为操作明确设置writeConcern
collation	document	可选, 允许用户为字符串比较指定特定于语言的规则，例如字母大写和重音符号的规则
arrayFilters	array of document	可选。过滤文档数组，在更新数组字段时，用于确定要进行更新的数组元素。
hint	Document or string	可选的。一个文档或字符串，它指定支持查询谓词的索引。该选项可以是索引说明文档（json），或索引名称字符串。如果指定的索引不存在，则操作错误。

1.4 行为表现

#    1. 在分片集合上使用 multi: false， 匹配条件必须准确匹配 _id 字段，或指定单一的分片（如，通过包含 shard key）
#    2. 当db.collection.update()执行更新操作（而不是文档替换操作）时， db.collection.update()可以针对多个分片
#    3. 从MongoDB 4.2开始，替换文档操作首先尝试使用查询过滤条件来针对单个分片。如果无法通过查询过滤条件定位到单个分片，则它将尝试以替换文档定位。
#    4. 分片集合上的操作（更新文档，替换文档(v4.2之后)），db.collection.update()使用 upsert：true，在filter中必须包含完整的分片键shard key
#        但是，从版本4.4开始，分片集合中的文档可能会 缺少分片键字段。要定位缺少分片键的文档，可以将null 做相等条件匹配，并与另一个过滤条件（例如_id字段）结合使用，如：{ _id: <value>, <shardkeyfield>: null } // _id of the document missing shard key
#    5.从MongoDB 4.2开始，你可以更新文档的shard key值，除非shard key字段是不可变的_id字段。在MongoDB 4.2之前，一个文档的shard key字段值是不可变的。
#          更新存在的shard key：你必须运行在 mongos 上，不能直接在分片上执行操作。必须在事务中执行或作为可重试的方式写入。必须指定multi: false。查询条件必须包含一个 使用完整shard key的相等条件匹配（<shardKey>: keyValue）
#          设置不存在的shard key： 你必须运行在 mongos 上，不能直接在分片上执行操作。如果设置成 null, 可以指定 multi: true，且如果  upsert: true ，则在匹配条件中需有 shard key 的相等条件。
#                                               如果设置成 非null ， 必须在事务中执行或作为可重试的方式写入，必须指定multi: false。  如果  upsert: true， 或者 使用替换文档且设置值为另一个分片的shard key，则在匹配条件中需有 shard key 的相等条件             

1.5 例子

##准备数据
db.books.remove({});

db.books.insertMany([
  {
    "_id" : 1,
    "item" : "TBD",
    "stock" : 0,
    "info" : { "publisher" : "1111", "pages" : 430 },
    "tags" : [ "technology", "computer" ],
    "ratings" : [ { "by" : "ijk", "rating" : 4 }, { "by" : "lmn", "rating" : 5 } ],
    "reorder" : false
   },
   {
    "_id" : 2,
    "item" : "XYZ123",
    "stock" : 15,
    "info" : { "publisher" : "5555", "pages" : 150 },
    "tags" : [ ],
    "ratings" : [ { "by" : "xyz", "rating" : 5 } ],
    "reorder" : false
   }
]);

###1. 使用更新运算符
## 如果更新内容使用了运算表达式，那就必须全部是运算符表达式。运用了运算符表达式的更新操作，只更新update()方法中出现的字段的值(增量更新)
## 以下出现了 $inc, $set操作符，且只更新 _id = 1的文档中的 stock， item， info.publisher， tags ratings[1]，而 reorder 未更新

db.books.update(
   { _id: 1 },   #条件
   {
     $inc: { stock: 5 },  # 增加： stock + 5
     $set: {              # 设置值，如果某个字段不存在，则会添加进去
       item: "ABC123",
       "info.publisher": "2222",
       tags: [ "software" ],
       "ratings.1": { by: "xyz", rating: 3 }   # ratings.1，设置 ratings[1]
     }
   }
)

## $push 更新操作符  ratings 数组 添加数据
db.books.update(
   { _id: 2 },
   {
     $push: { ratings: { "by" : "jkl", "rating" : 2 } }
   }
)

## $unset 操作符，删除 tags 字段
db.books.update( { _id: 1 }, { $unset: { tags: 1 } } )


### 2. update 只使用 field:value 键值对
## 使用 键值对 的 更新内容，会完全替换匹配到的文档，除了 _id，即 全量更新
## 使用键值对，不能更新多个文档

## 更新后， 该文档内容: _id =2 , item = "XYZ123", info={ publisher: "2255", pages: 150 }, tags = [ "baking", "cooking" ]
## ratings 和 reorder 不存在了
db.books.update(
   { _id: 2 },
   {
     item: "XYZ123",
     stock: 10,
     info: { publisher: "2255", pages: 150 },
     tags: [ "baking", "cooking" ]
   }
)

### 3. 使用管道 更新
## 从MongoDB 4.2开始，该db.collection.update()方法可以接受一个聚合管道数组 [ <stage1>, <stage2>, ... ]。管道可以包括以下阶段：
##$addFields 及其别名 $set
##$project 及其别名 $unset
##$replaceRoot及其别名$replaceWith。
## 使用聚合管道可以实现更具表达力的更新语句，例如根据当前字段值表达条件更新，或使用另一个字段的值更新一个字段。

## 准备数据
db.members.insertMany([
   { "_id" : 1, "member" : "abc123", "status" : "A", "points" : 2, "misc1" : "note to self: confirm status", "misc2" : "Need to activate", "lastUpdate" : ISODate("2019-01-01T00:00:00Z") },
   { "_id" : 2, "member" : "xyz123", "status" : "A", "points" : 60, "misc1" : "reminder: ping me at 100pts", "misc2" : "Some random comment", "lastUpdate" : ISODate("2019-01-01T00:00:00Z") }
])

#使用文档中其他字段的值修改字段
#1、$set 阶段： 添加新comments字段，修改lastUpdate字段的值。 comments的值为 misc1 和 misc2 字段组成的数组。 lastUpdate 的值 设为 聚合变量NOW的值  使用聚合变量方式：。$$ + 变量名
#2、$unset阶段： 删除集合中所有文档的misc1和misc2字段
db.members.update(
   { },
   [
      { $set: { status: "Modified", comments: [ "$misc1", "$misc2" ], lastUpdate: "$$NOW" } },
      { $unset: [ "misc1", "misc2" ] }
   ],
   { multi: true }
)

## 准备数据
db.students3.insert([
   { "_id" : 1, "tests" : [ 95, 92, 90 ], "lastUpdate" : ISODate("2019-01-01T00:00:00Z") },
   { "_id" : 2, "tests" : [ 94, 88, 90 ], "lastUpdate" : ISODate("2019-01-01T00:00:00Z") },
   { "_id" : 3, "tests" : [ 70, 75, 82 ], "lastUpdate" : ISODate("2019-01-01T00:00:00Z") }
]);


##使用聚合管道，可以使用计算出的平均成绩和字母成绩来更新文档。
db.students3.update(
   { },
   [
     { $set: { average : { $trunc: [ { $avg: "$tests" }, 0 ] }, lastUpdate: "$$NOW" } },
     { $set: { grade: { $switch: {
                           branches: [
                               { case: { $gte: [ "$average", 90 ] }, then: "A" },
                               { case: { $gte: [ "$average", 80 ] }, then: "B" },
                               { case: { $gte: [ "$average", 70 ] }, then: "C" },
                               { case: { $gte: [ "$average", 60 ] }, then: "D" }
                           ],
                           default: "F"
     } } } }
   ],
   { multi: true }
)

##更新后
{ "_id" : 1, "tests" : [ 95, 92, 90 ], "lastUpdate" : ISODate("2020-01-24T17:29:35.340Z"), "average" : 92, "grade" : "A" }
{ "_id" : 2, "tests" : [ 94, 88, 90 ], "lastUpdate" : ISODate("2020-01-24T17:29:35.340Z"), "average" : 90, "grade" : "A" }
{ "_id" : 3, "tests" : [ 70, 75, 82 ], "lastUpdate" : ISODate("2020-01-24T17:29:35.340Z"), "average" : 75, "grade" : "C" }

2. db.collection.updateOne(filter, update, options)

2.1 作用：

根据筛选条件更新集合中匹配到的第一个文档

2.2 语法：

db.collection.updateOne(
   <filter>,
   <update>,
   {
     upsert: <boolean>,
     writeConcern: <document>,
     collation: <document>,
     arrayFilters: [ <filterdocument1>, ... ],
     hint:  <document|string>        // Available starting in MongoDB 4.2.1
   }
)

2.3 参数说明

参考 update() 方法，但 <update> 更新内容，不能是键值对形式（即不能替换文档），只能是更新操作符表达式 和 聚合管道 中的一种

2.4 行为表现

# 在分片集合上更新 ，如果 upsert: true，需要在filter中必须指定完整的分片键shard key。如果不指定 upsert: true，必须 精准匹配 _id 字段 或者 指定一个分片（如，通过在匹配条件中加入 shard key）
#  不兼容 db.collection.explain()
# 其他 参考 update() 方法行为表现的 第 4 、5 条

2.5 例子

# 部分例子可参考 update() 方法，除替换文档

##准备数据
db.students.insert([
   { "_id" : 1, "grades" : [ 95, 92, 90 ] },
   { "_id" : 2, "grades" : [ 98, 100, 102 ] },
   { "_id" : 3, "grades" : [ 95, 110, 100 ] }
])

# 使用 arrayFilters 和 位置操作符 $[<identifier>] 
# 要修改grade数组中的所有元素，条件是 元素大于或等于100
db.students.updateOne(
   { grades: { $gte: 100 } },
   { $set: { "grades.$[element]" : 100 } },
   { arrayFilters: [ { "element": { $gte: 100 } } ] }
)

# 结果 更新单个文档
{ "_id" : 1, "grades" : [ 95, 92, 90 ] }
{ "_id" : 2, "grades" : [ 98, 100, 100 ] }  # 修改
{ "_id" : 3, "grades" : [ 95, 110, 100 ] }


##准备数据
db.students2.insert([
   {
      "_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 }
      ]
   }
])

#使用 arrayFilters 和 位置操作符 $[<identifier>] 
# 修改grades 数组中的所有 对象的mean，条件是该对象的grade 大于等于 85
db.students2.updateOne(
   { },
   { $set: { "grades.$[elem].mean" : 100 } },
   { arrayFilters: [ { "elem.grade": { $gte: 85 } } ] }
)

# 结果
{
   "_id" : 1,
   "grades" : [
      { "grade" : 80, "mean" : 75, "std" : 6 },
      { "grade" : 85, "mean" : 100, "std" : 4 }, # 修改
      { "grade" : 85, "mean" : 100, "std" : 6 } # 修改
    ]
}
{
   "_id" : 2,
   "grades" : [
      { "grade" : 90, "mean" : 75, "std" : 6 },
      { "grade" : 87, "mean" : 90, "std" : 3 },
      { "grade" : 85, "mean" : 85, "std" : 4 }
   ]
}

3、 db.collection.updateMany(filter, update, options)

3.1 作用：

更新集合中匹配到的所有文档

3.2 语法：

db.collection.updateMany(
   <filter>,
   <update>,
   {
     upsert: <boolean>,
     writeConcern: <document>,
     collation: <document>,
     arrayFilters: [ <filterdocument1>, ... ],
     hint:  <document|string>        // Available starting in MongoDB 4.2.1
   }
)

3.3 参数说明

 参考 update() 方法，但 <update> 更新内容，不能是键值对形式（即不能替换文档），只能是更新操作符表达式 和 聚合管道 中的一种

3.4 行为说明
不兼容 db.collection.explain()
参考 update()
3.5 例子

参考 update(), updateOne()

update() , updateOne() , updateMany() 总体上的用法是一致的。区别是update()包含了 updateOne() updateMany() 的功能，且还有替换文档的功能

官网详情：
https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/db.collection.update/
https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/db.collection.updateOne/
https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/db.collection.updateMany/

查询操作符：https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/query/
更新操作符：https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/update/
管道操作符：https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/aggregation/