MongoDB：按小时范围提取数据（10:00 AM - 11:00 AM）

本文介绍了如何使用 MongoDB 聚合管道从指定时间范围内（例如，上午 10:00 到上午 11:00）提取数据。通过 $match 阶段筛选指定时间段内的文档，并利用 $project 和 $group 阶段对数据进行重塑和分组，最终得到所需的结果。

使用 Aggregate Pipeline 提取指定时间范围的数据

在 MongoDB 中，可以使用聚合管道 (Aggregate Pipeline) 来提取特定时间范围内的文档。以下是一个示例，演示如何提取 timestamp 字段在上午 10:00 到上午 11:00 之间的文档，并将结果按照小时进行分组，同时提取 energy 和 minute 信息。

示例数据：

假设您的 MongoDB 集合包含以下格式的文档：

{ 
  _id: 1,
  "timestamp": "2023-05-15T10:00:00Z",
  "energy": 2333
},
{ 
  _id: 2,
  "timestamp": "2023-05-15T10:10:00Z",
  "energy": 2340
},
{ 
  _id: 3,
  "timestamp": "2023-05-15T10:30:00Z",
  "energy": 2349
},
{ 
  _id: 4,
  "timestamp": "2023-05-15T10:40:00Z",
  "energy": 2355
},
{ 
  _id: 5,
  "timestamp": "2023-05-15T10:50:00Z",
  "energy": 2360
},
{ 
  _id: 6,
  "timestamp": "2023-05-15T11:00:00Z",
  "energy": 2370
}

聚合管道：

以下聚合管道可以实现从上午 10:00 到上午 11:00 提取数据，并按小时分组，提取分钟和能量信息：

db.collection.aggregate([
  {
    $match: {
      timestamp: {
        $gte: ISODate("2023-05-15T10:00:00Z"),
        $lt: ISODate("2023-05-15T11:00:00Z")
      }
    }
  },
  {
    $project: {
      year: { $year: "$timestamp" },
      month: { $month: "$timestamp" },
      day: { $dayOfMonth: "$timestamp" },
      hour: { $hour: "$timestamp" },
      minute: { $minute: "$timestamp" },
      energy: "$energy"
    }
  },
  {
    $group: {
      _id: {
        year: "$year",
        month: "$month",
        day: "$day",
        hour: "$hour"
      },
      activeEnergy: {
        $push: {
          minute: "$minute",
          energy: "$energy"
        }
      }
    }
  }
])

代码解释：

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1. $match 阶段： 此阶段用于过滤文档。它使用 $gte (大于等于) 和 $lt (小于) 运算符来选择 timestamp 字段在指定时间范围内的文档。 ISODate() 函数用于将字符串转换为 MongoDB 的日期对象。
2. $project 阶段： 此阶段用于重塑文档的结构。它使用 $year、$month、$dayOfMonth、$hour 和 $minute 运算符从 timestamp 字段中提取年、月、日、小时和分钟信息。 同时保留 energy 字段。
3. $group 阶段： 此阶段用于将文档按照指定字段进行分组。在此示例中，文档按照年、月、日和小时进行分组。 $push 运算符用于将每个组内的文档的 minute 和 energy 信息添加到 activeEnergy 数组中。

预期输出：

该聚合管道将生成以下格式的输出：

[
  {
    "_id": {
      "year": 2023,
      "month": 5,
      "day": 15,
      "hour": 10
    },
    "activeEnergy": [
      { "minute": 0, "energy": 2333 },
      { "minute": 10, "energy": 2340 },
      { "minute": 30, "energy": 2349 },
      { "minute": 40, "energy": 2355 },
      { "minute": 50, "energy": 2360 },
    ]
  }
]

注意事项：

• 请确保 timestamp 字段存储的是 MongoDB 的日期对象或符合 ISO 8601 格式的字符串。
• 可以根据实际需求调整 $match 阶段的时间范围。
• 可以根据需要修改 $project 阶段，以提取其他字段或进行其他转换。
• 如果需要更复杂的分组逻辑，可以修改 $group 阶段。

总结：

通过使用 MongoDB 的聚合管道，可以灵活地提取和处理指定时间范围内的文档。 $match、$project 和 $group 阶段的组合可以满足各种数据提取和转换的需求。 理解这些阶段的功能和用法，可以帮助您更有效地利用 MongoDB 进行数据分析和处理。