3分钟掌握MongoDB中的regex几种用法

Posted 2020-10-24

3分钟掌握MongoDB中的regex几种用法

背景

Part1:写在最前

使用mysql或其他关系型数据库的朋友们都知道，使用模糊查询的用法类似于：

SELECT * FROM products WHERE sku like "%789";

本文中介绍的MongoDB中的regex就是实现类似功能的，regex为能使你在查询中使用正则表达式。本文会用简单的实例带您了解MongoDB中regex的用法~

Part2:用法

使用$regex时，有以下几种用法：

{ <field>: { $regex: /pattern/, $options: '<options>' } }
{ <field>: { $regex: 'pattern', $options: '<options>' } }
{ <field>: { $regex: /pattern/<options> } }

option参数的含义：

选项	含义	使用要求
i	大小写不敏感
m	查询匹配中使用了锚，例如^（代表开头）和$（代表结尾），以及匹配\n后的字符串
x	忽视所有空白字符	要求$regex与$option合用
s	允许点字符（.）匹配所有的字符，包括换行符。	要求$regex与$option合用

实战

Part1:$in中的用法

要在$in查询中包含正则表达式，只能使用javascript正则表达式对象（即/ pattern /）。 例如：

{ name: { $in: [ /^acme/i, /^ack/ ] } }

Warning:警告 $in中不能使用$ regex运算符表达式。

Part2:隐式and用法

要在逗号分隔的查询条件中包含正则表达式，请使用$ regex运算符。 例如：

{ name: { $regex: /acme.*corp/i, $nin: [ 'acmeblahcorp' ] } }
{ name: { $regex: /acme.*corp/, $options: 'i', $nin: [ 'acmeblahcorp' ] } }
{ name: { $regex: 'acme.*corp', $options: 'i', $nin: [ 'acmeblahcorp' ] } }

Part3:x和s选项

要使用x选项或s选项，要求$regex与$option合用。 例如，要指定i和s选项，必须使用$ options来执行以下操作：

{ name: { $regex: /acme.*corp/, $options: "si" } }
{ name: { $regex: 'acme.*corp', $options: "si" } }

Part4:索引的使用

对于区分大小写的正则表达式查询，如果字段存在索引，则MongoDB将正则表达式与索引中的值进行匹配，这比全表扫描更快。如果正则表达式是“前缀表达式”，那么可以优化查询速度，且查询结果都会以相同的字符串开头。

正则表达式也要符合“最左前缀原则”，例如，正则表达式/^abc.*/将通过仅匹配以abc开头的索引值来进行优化。

Warning:警告 

1.虽然/^a/，/^a.*/和/^a.*$/匹配等效字符串，但它们的性能是不一样的。如果有对应的索引，所有这些表达式就都使用索引;不过，/^a.*/和/^a.*$/较慢。 这是因为/^a/可以在匹配前缀后停止扫描。

2.不区分大小写的正则表达式查询通常不能使用索引，$regex无法使用不区分大小写的索引。

Part5:实例

一个商品的集合中，存了以下内容

{ "_id" : 100, "sku" : "abc123", "description" : "Single line description." }
{ "_id" : 101, "sku" : "abc789", "description" : "First line\nSecond line" }
{ "_id" : 102, "sku" : "xyz456", "description" : "Many spaces before     line" }
{ "_id" : 103, "sku" : "xyz789", "description" : "Multiple\nline description" }

如果想对该商品products集合执行一个查询，范围是sku列中的内容是789结尾的：

db.products.find( { sku: { $regex: /789$/ } } )

结合MySQL理解的话，上述查询在MySQL中是这样的SQL:

SELECT * FROM products WHERE sku like "%789";

如果想查询sku是abc、ABC开头的，且匹配时忽略大小写，可以使用i选项：

db.products.find( { sku: { $regex: /^ABC/i } } )、

查询结果为：

{ "_id" : 100, "sku" : "abc123", "description" : "Single line description." }
{ "_id" : 101, "sku" : "abc789", "description" : "First line\nSecond line" }

Part6:m的使用

想查询描述中是包含S开头的，且要匹配/n后的S开头的，则需要加m选项

db.products.find( { description: { $regex: /^S/, $options: 'm' } } )

返回的结果是：

{ "_id" : 100, "sku" : "abc123", "description" : "Single line description." }
{ "_id" : 101, "sku" : "abc789", "description" : "First line\nSecond line" }

如果不加m选项的话，返回的结果是这样的：

{ "_id" : 100, "sku" : "abc123", "description" : "Single line description." }

如果不使用^这类锚的话，那么会返回全部结果：

db.products.find( { description: { $regex: /S/ } } )
{ "_id" : 100, "sku" : "abc123", "description" : "Single line description." }
{ "_id" : 101, "sku" : "abc789", "description" : "First line\nSecond line" }

Part7:s的使用

使用s选项来执行查询，则会让逗号. 匹配所有字符，包括换行符，下文查询了description列中m开头，且后面包含line字符串的结果：

db.products.find( { description: { $regex: /m.*line/, $options: 'si' } } )
{ "_id" : 102, "sku" : "xyz456", "description" : "Many spaces before     line" }
{ "_id" : 103, "sku" : "xyz789", "description" : "Multiple\nline description" }

如果不包含s，则会返回：

{ "_id" : 102, "sku" : "xyz456", "description" : "Many spaces before     line" }

Part8:x的使用

以下示例使用x选项忽略空格和注释，用＃表示注释，并以匹配模式中的\ n结尾：

var pattern = "abc #category code\n123 #item number"
db.products.find( { sku: { $regex: pattern, $options: "x" } } )

查询的结果是：

{ "_id" : 100, "sku" : "abc123", "description" : "Single line description." }

可以看出，其忽略了abc与#category的空格以及#category与code的空格，实际执行的查询是sku是abc123的结果。

——总结——

通过这几个案例，我们能够了解到MongoDB中的regex用法，以及其可选参数$option每个选项的含义和用法。由于笔者的水平有限，编写时间也很仓促，文中难免会出现一些错误或者不准确的地方，不妥之处恳请读者批评指正。