MongoDB中regex用法介绍

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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。

更多 MongoDB 相关教程见以下内容：

MongoDB 文档、集合、数据库简介 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-12/138529.htm

MongoDB 3 分片部署及故障模拟验证 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-12/138529.htm

Linux CentOS 6.5 yum 安装 MongoDB http://www.linuxidc.com/Linux/2016-12/137790.htm

CentOS 7 yum 方式快速安装 MongoDB http://www.linuxidc.com/Linux/2016-11/137679.htm

MongoDB 的查询操作 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-10/136581.htm

在 Azure 虚拟机上快速搭建 MongoDB 集群 http://www.linuxidc.com/Linux/2017-09/146778.htm

MongoDB 复制集原理 http://www.linuxidc.com/Linux/2017-09/146670.htm