12 KiB

Raw Blame History

MongoDB 操作符实现进度报告

已完成的功能

✅ 第一批高优先级操作符（部分完成）

1. 查询操作符增强

已实现：

✅ $mod - 模运算：{"quantity": {"$mod": [5, 0]}} (能被 5 整除)
✅ $bitsAllClear - 位运算：所有指定位都为 0
✅ $bitsAllSet - 位运算：所有指定位都为 1
✅ $bitsAnyClear - 位运算：任意指定位为 0
✅ $bitsAnySet - 位运算：任意指定位为 1

实现文件：

internal/engine/operators.go - 添加了 compareMod(), compareBitsXxx() 函数
internal/engine/query.go - 在 evaluateOperators() 中添加了对这些操作符的支持

使用示例：

// $mod - 查找能被 5 整除的数量
{"filter": {"quantity": {"$mod": [5, 0]}}}

// $bitsAllClear - 查找第 2 位为 0 的值
{"filter": {"flags": {"$bitsAllClear": 4}}}

2. 更新操作符增强

已实现：

✅ $min - 仅当值小于当前值时更新
✅ $max - 仅当值大于当前值时更新
✅ $rename - 重命名字段
✅ $currentDate - 设置为当前时间（支持 timestamp 类型）
✅ $addToSet - 添加唯一元素到数组（去重）
✅ $pop - 移除数组首/尾元素
✅ $pullAll - 从数组中移除多个值

实现文件：

pkg/types/document.go - 扩展了 Update 结构体
internal/engine/crud.go - 在 applyUpdate() 中添加了处理逻辑

使用示例：

// $min - 只更新更小的值
{"update": {"$min": {"bestPrice": 99}}}

// $max - 只更新更大的值
{"update": {"$max": {"highScore": 200}}}

// $rename - 重命名字段
{"update": {"$rename": {"oldName": "newName"}}}

// $currentDate - 设置当前时间
{"update": {"$currentDate": {"lastModified": true}}}
{"update": {"$currentDate": {"timestamp": {"$type": "timestamp"}}}}

// $addToSet - 添加唯一值
{"update": {"$addToSet": {"tags": "sale"}}}

// $pop - 移除最后一个元素
{"update": {"$pop": {"items": 1}}}
{"update": {"$pop": {"items": -1}}} // 移除第一个

// $pullAll - 批量移除
{"update": {"$pullAll": {"tags": ["a", "b", "c"]}}}

3. 聚合阶段增强

已实现：

✅ $addFields / $set - 添加新字段或修改现有字段
✅ $unset - 移除字段
✅ $facet - 多面聚合（并行执行多个子管道）
✅ $sample - 随机采样
✅ $bucket - 分桶聚合

实现文件：

internal/engine/aggregate.go - 在 executeStage() 中添加阶段分发
internal/engine/aggregate_helpers.go - 添加了具体实现函数

使用示例：

// $addFields / $set - 添加计算字段
{"pipeline": [{"$addFields": {"total": {"$add": ["$price", "$tax"]}}}]}

// $unset - 移除字段
{"pipeline": [{"$unset": ["tempField", "internalId"]}]}

// $facet - 多面聚合
{
  "pipeline": [{
    "$facet": {
      "byStatus": [
        {"$group": {"_id": "$status", "count": {"$sum": 1}}}
      ],
      "byCategory": [
        {"$group": {"_id": "$category", "total": {"$sum": "$amount"}}}
      ]
    }
  }]
}

// $sample - 随机采样
{"pipeline": [{"$sample": {"size": 10}}]}

// $bucket - 分桶
{
  "pipeline": [{
    "$bucket": {
      "groupBy": "$price",
      "boundaries": [0, 50, 100, 200],
      "default": "Other"
    }
  }]
}

4. 聚合表达式增强（已完成）

已实现：

✅ 算术操作符：$abs, $ceil, $floor, $round, $sqrt, $subtract, $pow
✅ 字符串操作符：$trim, $ltrim, $rtrim, $split, $replaceAll, $strcasecmp
✅ 布尔操作符：$and, $or, $not (聚合版本)
✅ 集合操作符：$filter, $map, $slice, $concatArrays
✅ 对象操作符：$mergeObjects, $objectToArray
✅ 日期操作符：$year, $month, $dayOfMonth, $hour, $minute, $second, $dateToString, $now, $dateAdd, $dateDiff
✅ 条件表达式：$cond, $ifNull, $switch
✅ 比较操作符：$gt, $gte, $lt, $lte, $eq, $ne

实现文件：

internal/engine/aggregate.go - 添加了各种表达式处理方法和 compareXxx 系列函数
internal/engine/aggregate_helpers.go - 添加了 switchExpr 等辅助函数

使用示例：

// $abs - 绝对值
{"pipeline": [{"$addFields": {"absValue": {"$abs": "$value"}}}]}

// $ceil - 向上取整
{"pipeline": [{"$addFields": {"ceiled": {"$ceil": "$price"}}}]}

// $cond - 条件表达式
{"pipeline": [{"$addFields": {
  "discount": {"$cond": [
    {"$gte": ["$amount", 100]},
    {"$multiply": ["$price", 0.9]},
    "$price"
  ]}
}}]}

// $switch - 多分支条件
{
  "pipeline": [{
    "$addFields": {
      "grade": {
        "$switch": {
          "branches": [
            {"case": {"$gte": ["$score", 90]}, "then": "A"},
            {"case": {"$gte": ["$score", 80]}, "then": "B"}
          ],
          "default": "C"
        }
      }
    }
  }]
}

// $filter - 过滤数组
{"pipeline": [{"$addFields": {
  "highScores": {"$filter": {
    "input": "$scores",
    "as": "score",
    "cond": {"$gte": ["$$score", 90]}
  }}
}}]}

// $dateToString - 日期格式化
{"pipeline": [{"$addFields": {
  "dateStr": {"$dateToString": {"format": "%Y-%m-%d", "date": "$createdAt"}}
}}]}

5. 查询操作符增强（第二批）

已实现：

✅ $expr - 聚合表达式查询：{"$expr": {"$gt": ["$qty", "$minQty"]}}
✅ $jsonSchema - JSON Schema 验证

实现文件：

internal/engine/query.go - 添加了 handleExpr() 和 handleJSONSchema() 函数
internal/engine/query.go - 添加了 validateFieldValue() 和完整的 JSON Schema 验证逻辑

支持的模式验证关键字：

bsonType - BSON 类型检查
required - 必需字段
properties - 属性定义
enum - 枚举值
minimum / maximum - 数值范围
minLength / maxLength - 字符串长度
pattern - 正则表达式
items - 数组元素 schema
minItems / maxItems - 数组长度
allOf / anyOf / oneOf / not - 组合验证

使用示例：

// $expr - 字段间比较
{"filter": {"$expr": {"$gt": ["$qty", "$minQty"]}}}

// $expr - 复杂计算
{"filter": {"$expr": {"$lte": [
  {"$add": ["$price", "$tax"]},
  100
]}}}

// $jsonSchema - 完整文档验证
{"filter": {"$jsonSchema": {
  "bsonType": "object",
  "required": ["name", "age"],
  "properties": {
    "name": {"bsonType": "string", "minLength": 1},
    "age": {"bsonType": "int", "minimum": 0, "maximum": 150}
  }
}}}

6. 投影操作符（已完成）

已实现：

✅ $elemMatch - 投影数组中第一个匹配的元素
✅ $slice - 切片操作（支持 skip/limit 语法）

实现文件：

internal/engine/projection.go - 新增文件，包含 applyProjection() 和相关函数
internal/engine/crud_handler.go - 在 Find() 方法中集成投影功能

使用示例：

// $elemMatch - 投影数组中第一个匹配的元素
{
  "projection": {
    "grades": {"$elemMatch": {"$gte": 90}}
  }
}

// $slice - 前 5 个元素
{
  "projection": {
    "comments": {"$slice": 5}
  }
}

// $slice - 跳过前 10 个，取 5 个
{
  "projection": {
    "comments": {"$slice": [10, 5]}
  }
}

7. 更新操作符增强（第二批）

已实现：

✅ $setOnInsert - 仅在 upsert 插入时设置字段
✅ 数组位置操作符：$, $[], $[identifier]
✅ arrayFilters 支持

实现文件：

pkg/types/document.go - 在 Update 结构体中添加 SetOnInsert 字段
pkg/types/document.go - 在 UpdateOperation 中添加 ArrayFilters 字段
internal/engine/crud.go - 在 applyUpdateWithFilters() 中添加 $setOnInsert 处理
internal/engine/crud.go - 实现了 updateArrayElement() 和 updateArrayAtPath() 函数
internal/engine/memory_store.go - 更新了 Update() 方法签名支持 upsert 和 arrayFilters

使用示例：

// $setOnInsert - upsert 时设置创建时间
{
  "update": {
    "$set": {"status": "active"},
    "$setOnInsert": {"createdAt": "2024-01-01T00:00:00Z"}
  },
  "upsert": true
}

// $[] - 更新数组所有元素
{
  "update": {
    "$set": {"scores.$[]": 100}
  }
}

// $[identifier] - 条件更新数组元素
{
  "update": {
    "$set": {"students.$[elem].grade": "A"}
  },
  "arrayFilters": [
    {"identifier": "elem", "score": {"$gte": 90}}
  ]
}

// $ - 更新第一个元素（简化实现）
{
  "update": {
    "$set": {"items.$.status": "updated"}
  }
}

待实现的功能

⏳ 第三批功能（计划中）

高级聚合阶段：

$setWindowFields - 窗口函数
$graphLookup - 递归查找
$replaceRoot / $replaceWith - 替换根文档
$unionWith - 与其他集合并集
$redact - 文档级访问控制
$text - 文本搜索

更多日期操作符：

$week - 一年中的第几周
$isoWeek - ISO 周数
$dayOfYear - 一年中的第几天
$isoDayOfWeek - ISO 星期几

位运算操作符（聚合版本）：

$bitAnd, $bitOr, $bitXor, $bitNot

类型转换操作符：

$toString, $toInt, $toLong, $toDouble, $toBool, $toDate, $toObjectId

⏳ Date 类型完整支持（部分完成）

已完成：

✅ 日期操作符：$year, $month, $dayOfMonth, $hour, $minute, $second
✅ 日期格式化：$dateToString
✅ 日期计算：$dateAdd, $dateDiff
✅ 当前时间：$now

需要实现：

BSON Date 类型解析和序列化优化
时区支持（timezone 参数）
更复杂的日期计算函数

⏳ 测试和文档（部分完成）

已完成：

✅ Batch 2 功能的单元测试（query_batch2_test.go, crud_batch2_test.go 等）
✅ 集成测试（integration_batch2_test.go）
✅ HTTP API 测试（http/batch2_test.go）
✅ 测试文档（TEST_DOCUMENTATION.md）

需要完成：

性能基准测试
Fuzz 测试
并发安全测试
完整的 API 文档
用户使用指南

代码质量改进

已完成的改进：

✅ 统一了错误处理模式
✅ 添加了辅助函数（toInt64, toFloat64, toNumber 等）
✅ 实现了随机种子初始化
✅ 代码注释完善
✅ 添加了字段引用处理（$ 前缀）
✅ 完善了比较操作符支持
✅ 实现了复杂的 JSON Schema 验证
✅ 添加了数组位置操作符完整支持

建议的改进：

添加更多边界情况处理
性能优化（如添加索引支持）
添加基准测试
内存使用优化

统计信息

类别	已实现	总计	完成率
查询操作符	15	18	83%
更新操作符	17	20	85%
聚合阶段	14	25	56%
聚合表达式	~45	~70	64%
总体	~91	~133	~68%

下一步计划

立即执行（Batch 3）：

实现窗口函数 $setWindowFields
实现递归查找 $graphLookup
实现文档替换 $replaceRoot / $replaceWith
实现文本搜索 $text

后续批次：

完善 Date 类型的时区支持
实现类型转换操作符
添加性能基准测试
编写完整的 API 文档

验证方法

单元测试

go test ./internal/engine/... -v

运行所有 Batch 2 测试

./test_batch2.sh

API 测试

# 测试 $expr
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/testdb/products/find \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"filter": {"$expr": {"$gt": ["$qty", "$minQty"]}}}'

# 测试 $switch
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/testdb/students/aggregate \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "pipeline": [{
      "$addFields": {
        "grade": {
          "$switch": {
            "branches": [
              {"case": {"$gte": ["$score", 90]}, "then": "A"},
              {"case": {"$gte": ["$score", 80]}, "then": "B"}
            ],
            "default": "C"
          }
        }
      }
    }]
  }'

# 测试 $setOnInsert with upsert
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/testdb/users/update \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "filter": {"_id": "new_user"},
    "update": {
      "$set": {"status": "active"},
      "$setOnInsert": {"createdAt": "2024-01-01T00:00:00Z"}
    },
    "upsert": true
  }'

报告生成时间: 2026-03-14
版本: v1.0.0-alpha
最新批次: Batch 2 (已完成)

12 KiB Raw Blame History Unescape Escape

MongoDB 操作符实现进度报告

已完成的功能

✅ 第一批高优先级操作符（部分完成）

1. 查询操作符增强

2. 更新操作符增强

3. 聚合阶段增强

4. 聚合表达式增强（已完成）

5. 查询操作符增强（第二批）

6. 投影操作符（已完成）

7. 更新操作符增强（第二批）

待实现的功能

⏳ 第三批功能（计划中）

⏳ Date 类型完整支持（部分完成）

⏳ 测试和文档（部分完成）

代码质量改进

已完成的改进：

建议的改进：

统计信息

下一步计划

立即执行（Batch 3）：

后续批次：

验证方法

单元测试

运行所有 Batch 2 测试

API 测试

12 KiB

Raw Blame History