Queries de pipeline de agregação do MongoDB versus queries SQL

Joe Karlsson7 min read • Published Feb 07, 2022 • Updated May 10, 2022

SQL MongoDB Framework de agregação

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Vamos ser verdadeiros: muitos desenvolvedores que estão chegando ao MongoDB estão se juntando à comunidade com uma sólida experiência em SQL. Eu pessoalmente me incluiria neste subconjunto de desenvolvedores MongoDB. É útil mapear termos e conceitos com os quais você esteja familiarizado no SQL para ajudar a "traduzir" seu trabalho para a linguagem de query do MongoDB (MQL). Mais especificamente, nesta postagem, mostrará a tradução do Aggregation Pipeline do MongoDB do SQL.

O que é framework de agregação?

O framework de agregação permite que você analise seus dados em tempo real. Usando-o, você pode criar um pipeline de agregação que consiste em um ou mais estágios. Cada estágio transforma os documentos e passa a saída para o próximo estágio.

Se você estiver familiarizado com o pipe Unix |, poderá pensar no aggregation pipeline como um conceito muito semelhante. Assim como a saída de um comando é passada como entrada para o próximo comando quando você usa o piping, a saída de um estágio é passada como entrada para o próximo estágio quando você usa o pipeline de agregação.

SQL é uma linguagem declarativa. Você precisa declarar o que deseja ver - é por isso que SELECT vem em primeiro lugar. Você precisa pensar em conjuntos, o que pode ser difícil, especialmente para programadores funcionais. Com o pipeline de agregação do MongoDB, você pode ter estágios que refletem como você pensa — por exemplo, "Primeiro, vamos agrupar por X. Em seguida, obteremos os 5 principais de cada grupo. Depois, organizaremos por preço." Esta é uma query difícil de fazer no SQL, mas muito mais fácil usar a estrutura de pipeline de agregação.

O framework de agregação tem uma variedade de estágios disponíveis para você usar. Hoje, discutiremos os fundamentos de como usar $match, $group, $sort e $limit. Observe que o framework de agregação tem muitos outros estágios avançados, incluindo $count, $geoNear, $graphLookup, $project, $unwind e outros.

Se você quiser conferir outra ótima introdução ao MongoDB Aggregation Pipeline, não deixe de conferir Introdução ao MongoDB Aggregation Framework.

Terminologia e conceitos

A tabela a seguir fornece uma visão geral dos termos, funções e conceitos de agregação SQL comuns e dos operadores de agregação MongoDB correspondentes:

Termos, funções e conceitos do SQL	Operadores de agregação do MongoDB
WHERE	$match
AGRUPAR POR	$group
HAVING	$match
SELECT	$project
LIMIT	$limit
OFFSET	$skip
ORDENAR POR	$sort
SUM()	$sum
COUNT()	$sum e $sortByCount
JOIN	$lookup
SELECIONAR EM NEW_TABLE	$out
MESCLAR NA TABELA	$merge (Disponível a partir do MongoDB 4.2)
UNION ALL	$unionWith (Disponível a partir do MongoDB 4.4)

Muito bem, agora que cobrimos o básico das agregações do MongoDB, vamos pular para alguns exemplos.

Configuração do SQL

Os exemplos SQL assumem duas tabelas, collection e músicas, que se juntam pelascolunas snapshot.album_id e concerns.id . Veja como são as tabelas:

Ábum

id	Nome	banda_name	Preço	Status
1	músicas lo-fi Chill Hoop para aprender	Silicon Infinite	2.99	uma
2	Pedras da Lua	Silicon Infinite	1.99	B
3	Sabor	Orgânico	4.99	uma

Músicas

id	title	peças	album_id
1	Batidas na neve	133	1
2	Rolling By	242	1
3	Nuvens	3191	1
4	Mas o primeiro café	562	3
5	Outono	901	3
6	Torradas com leite	118	2
7	Mic Roxo	719	2
8	Jantar de uma nota	1242	2

Usei um site chamado SQL Fiddlee usei PostgreSQL 9.6 para todos os meus exemplos. No entanto, fique à vontade para executar esses trechos de exemplo de SQL onde você se sentir mais à vontade. Na verdade, este é o código que usei para configurar e popular minhas tabelas com nossos dados de amostra:

Trecho de código

-- Creating the main albums table
CREATE TABLE IF NOT EXISTS albums (
    id BIGSERIAL NOT NULL UNIQUE PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(40) NOT NULL UNIQUE,
    band_name VARCHAR(40) NOT NULL,
    price float8 NOT NULL,
    status VARCHAR(10) NOT NULL
);

-- Creating the songs table
CREATE TABLE IF NOT EXISTS songs (
    id SERIAL PRIMARY KEY NOT NULL,
    title VARCHAR(40) NOT NULL,
    plays integer NOT NULL,
    album_id BIGINT NOT NULL REFERENCES albums ON DELETE RESTRICT
);

INSERT INTO albums (name, band_name, price, status)
VALUES
    ('lo-fi chill hop songs to study to', 'Silicon Infinite', 7.99, 'A'),
    ('Moon Rocks', 'Silicon Infinite', 1.99, 'B'),
    ('Flavour', 'Organical', 4.99, 'A');

INSERT INTO songs (title, plays, album_id)
VALUES
    ('Snow Beats', 133, (SELECT id from albums WHERE name='lo-fi chill hop songs to study to')),
    ('Rolling By', 242, (SELECT id from albums WHERE name='lo-fi chill hop songs to study to')),
    ('Clouds', 3191, (SELECT id from albums WHERE name='lo-fi chill hop songs to study to')),
    ('But First Coffee', 562, (SELECT id from albums WHERE name='Flavour')),
    ('Autumn', 901, (SELECT id from albums WHERE name='Flavour')),
    ('Milk Toast', 118, (SELECT id from albums WHERE name='Moon Rocks')),
    ('Purple Mic', 719, (SELECT id from albums WHERE name='Moon Rocks')),
    ('One Note Dinner Party', 1242, (SELECT id from albums WHERE name='Moon Rocks'));

Configuração do MongoDB

Os exemplos do MongoDB assumem uma coleção albums que contém documentos com o seguinte esquema:

Trecho de código

Para esta publicação, criei todos os meus protótipos em um playground de plug-ins do MongoDB Visual Studio Code. Para obter mais informações sobre como usar um MongoDB Playground no Visual Studio Code, não deixe de conferir esta publicação: Como usar o plug-in de código do MongoDB Visual Studio. Depois de configurar seu playground, você poderá usar este trecho para configurar e semear sua collection. Você também pode acompanhar esta demonstração usando o MongoDB Web shell.

Trecho de código

// Select the database to use.
use('mongodbVSCodePlaygroundDB');

// The drop() command destroys all data from a collection.
// Make sure you run it against the correct database and collection.
db.albums.drop();

// Insert a few documents into the albums collection.
db.albums.insertMany([
    {
        'name' : 'lo-fi chill hop songs to study to', band_name: 'Silicon Infinite', price: 7.99, status: 'A',
        songs: [
            { title: 'Snow beats', 'plays': 133 },
            { title: 'Rolling By', 'plays': 242 },
            { title: 'Clouds', 'plays': 3191 }
        ]
    },
    {
        'name' : 'Moon Rocks', band_name: 'Silicon Infinite', price: 1.99, status: 'B',
        songs: [
            { title: 'Milk Toast', 'plays': 118 },
            { title: 'Purple Mic', 'plays': 719 },
            { title: 'One Note Dinner Party', 'plays': 1242 }
        ]
    },
    {
        'name' : 'Flavour', band_name: 'Organical', price: 4.99, status: 'A',
        songs: [
            { title: 'But First Coffee', 'plays': 562 },
            { title: 'Autumn', 'plays': 901 }
        ]
    },
]);

Referência rápida

Encerrando

Esta publicação não oferece de forma alguma uma visão geral completa de todas as maneiras de usar o MongoDB como um banco de dados baseado em SQL. Isso foi feito apenas para ajudar os desenvolvedores em SQL a começar a fazer a transição para o MongoDB com algumas queries básicas usando o pipeline de agregação. A framework de aggregation tem muitos outros estágios avançados, incluindo $count, $geoNear, $graphLookup, $project, $unwinde outros.

Se você quiser melhorar o uso da Estrutura de agregação do MongoDB, não deixe de conferir a MongoDB University: M121 - A estrutura de agregação do MongoDB. Ou, melhor ainda, tente usar algumas queries avançadas de pipeline de agregação do MongoDB em seu próximo projeto! Em caso de dúvidas, consulte os MongoDB Community. É o melhor lugar para tirar suas dúvidas sobre o MongoDB.

Recursos:

MongoDB University: M121 - Framework de aggregation do MongoDB : https://university.mongodb.com/cursos/M121/sobre
Como usar expressões de agregação customizadas no MongoDB 4.4: https://developer.mongodb.com/show-to/use-function-accumulator-operators
Introdução à estrutura de agregação do MongoDB: https://developer.mongodb.com/quickstart/introdução-aggregation-framework
Como usar o estágio do pipeline de agregação union all no MongoDB 4.4: https://developer.mongodb.com/show-to/use-union-all-aggregation-pipeline-stage
Estrutura de agregação com Node.js Tutorial: https://developer.mongodb.com/quickstart/node-aggregation-framework
Referência rápida do pipeline de agregação: https://docs.mongodb.com/manual/meta/aggregation-quick-reference
Gráfico de mapeamento SQL para agregação: https://docs.mongodb.com/manual/reference/sql-aggregation-comparison
Gráfico de mapeamento SQL para MongoDB: https://docs.mongodb.com/manual/reference/sql-comparison
Questões? Comentários? Adoraríamos nos conectar com você. Participe da conversa nos Fóruns da MongoDB Community: https://developer.mongodb.com/community/forums

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