很多同学因为对MongoDB不熟悉，加之应用的不是很多，有时候会认为MongoDB数据库对一些功能不支持，或者认为支持不好。今天我们 演示一下 MongoDB对“加减乘除”的使用。
在MongoDB数据库中“加减乘除”运算，又称为 数学表达式（mathematical expression；或算术表达式），主要用于操作数值。
1.$add操作符（+）
1.1 语法及功能介绍
$add 操作符主要用于将一组数字相加；也可以用于在指定时间上添加一定的时间间隔。时间间隔单位为milliseconds（毫秒）。
$add操作符的语法：
{ $add: [ <expression1>,<expression2>,... ] }
这个操作符接受一个或多个表达式作为参数，将这些表达式相加。
1.2 案例演示
例如我们有一个sales的集合， 其中有 商品类别 字段、商品价格 字段，商品服务费 字段。
{ "_id" : 1,"item" : "abc","price" : 10,"fee" : 2,date: ISODate("2014-03-01T08:00:00Z") }
{ "_id" : 20,1)">-01T09:3,"item" : "xyz",1); font-weight: bold">5,1); font-weight: bold">0,1)">-15T09:00:00Z") }
如果有个需求，要统计 商品 的 总费用（price + fee），那么其统计SQL 如下：
db.sales.aggregate( [ { $project: { item: 1,total: { $add: [ "$price","$fee" ] } } } ] )
结果显示如下：
{ "_id" : 12 }
{ "_id" : 215 }
现在我们来看下在时间上的$add运算，例如，在上面的集合中，我们想看看商品的 有效日期 ，假如商品的有效日期是在现有的date字段数据 + 3天（注意时间参数的单位为毫秒）。
有效日期 命名为 expire_date，则相应的SQL如下：
} } }
]
)
结果显示为 ：
{ "_id" : -04T08:-04T09:-18T09:00:00Z") }
注：此案例中有关时间的这种运算，在SQL Server 数据库中是通过函数 DATEADD(）来实现的。
2.$subtract操作符（－）
2.1 语法及功能介绍
$subtract操作符是$add的逆运算，它可以计算两个数值的差值；可以计算 2个日期时间的间隔；还可以在指定日期上减去指定的时间间隔。关于时间的计算，参数的单位都是milliseconds（毫秒）。
$subtract操作符的语法
{ $subtract: <expression1>,<expression2> ] }
接受两个表达式作为参数，用第一个表达式减去第二个表达式作为结果。
2.2 案例演示
将案例1的集合 sales清空，插入以下数据
{ "_id" : 00:00Z") }
新的数据，添加了 商品打折 的字段 。如果此时统计商品的总费用，则需要 商品价格字段 + 服务费用字段 - 打折字段
SQL 语句如下
db.sales.aggregate( { $project: { item: 1,total: { $subtract: [ { $add: [ "$price",1)">] },"$discount" ] } } } ] )
统计结果显示如下
{ "_id" : 719 }
关于时间的减法运算有2个场景
场景1 ：计算两个日期的时间间隔（统计单位为毫秒）
例如，我们计算sales中商品已生成存在的时间（现在的时间-集合中date字段）
db.sales.aggregate( ] } } } ] )
结果显示为
{ "_id" : 154747094624") }
{ "_id" : 154743494624") }
注：此案例中关于时间的这种运算，在SQL Server 数据库中是通过函数 DATEDiff(）来实现的。
场景2：指定日期上减去一定的时间间隔
假如sales集合中的商品一般是规定提前3个小时package的(date字段 --3个小时)，那么我们来计算出 这个package_date
实现SQL的语句如下
db.sales.aggregate( ] } } } ] )
结果显示如下
{ "_id" : -01T05:-01T06:00:00Z") }
注：此案例中关于时间的这种运算，在SQL Server数据库中是通过函数 DATEADD(）来实现的。
3.$multiply操作符（*）
3.1 语法及功能介绍
$multiply操作符主要用来一组数值相乘。
$multiplyt操作符的语法
{ $multiply: ] }
接受一个或多个表达式，并将它们相乘。
3.2 案例演示
将案例2的集合 sales清空，插入以下数据
{ "_id" : 00:00Z") }
在这个商品销售集合中，有商品的价格字段，还有商品数量字段，我们需要统计出，每个商品的总额（商品价格*商品数据量）
统计的SQL语句：
db.sales.aggregate( { $project: { item: 1,total_price: { $multiply: [ "$price","$quantity" } } } ] )
结果显示如下:
{ "_id" : 2050 }
4.$divide操作符（/）
4.1 语法及功能介绍
$divide操作符主要用来2个数字相除。
$divide操作符的语法为：
{ $divide: ] }
接受两个表达式，将第一个表达式除以第二个表达式的商作为结果。
4.2 案例演示
例如我们有一个关于项目计划的集合planning ， 在这个集合中 有关于耗时的字段 hours，数据格式如下。
{ "_id" : 80,"resources" : },{ "_id" : 40,1); font-weight: bold">4 }
上面的数据是安照工时统计的，如果我们安照工作日统计（工时/8）,其SQL语句如下：
db.planning.aggregate( { $project: { name: 1,workdays: { $divide: [ "$hours",8 105 }
5 求余 运算（$mod）
讲到除法运算，自然就会想到求余的运算（%），下面我们简单介绍以下求余运算符$mod。
5.1 语法及功能介绍
语法：
{ $mod: ] }
接受两个表达式，将第一个表达式除以第二个表达式得到的余数作为结果。
5.2 案例演示
还是上面的关于任务计划的集合，上面有工时字段，还有任务字段，数据格式如下：
{ "_id" : 4 }
我们统计每个任务平均后，剩余的时间，SQL语句如下：
{ $project: { remainder: { $mod: [ "$hours","$tasks" 30 }
6.案例分析
在文章的最后一节，我们用一个例子，巩固一下上面的学习，同时引入另外一个知识点----逻辑表达式。
6.1 案例探究
假如有个大学教授想通过某种比较复杂的计算为他的学生打分：出勤率占10%，日常测验成绩占30%，期末考试成绩占60%，但如果是老师宠爱的学生，那么分数就是100.
关于学生students集合的数据格式如下
{ "_id" : 201501010001,"name" : "xiaoming","attendanceAvg" : 90,"quizzAvg" : 95,"testAvg" : 98,"teacherPet" : true }
{ "_id" : 201501010002,"name" : "xiaoli",1); font-weight: bold">100,1); font-weight: bold">90201501010003,"name" : "xiaohong","teacherPet" : false }
满足此教授老师需求的查询SQL语句如下：
db.students.aggregate( { $project: { "sno": 1,"name": 1,grade: { $cond: ["$teacherPet",100,{ "$add": [ { "$multiply": ["$attendanceAvg",.1"$quizzAvg",.3"$testAvg",.6 } ] }] } } } ] )
查询的结果如下
{ "_id" : 1009194 }
在本例中我们不仅用到了数学表达式$add,$$multiply，还用到了逻辑表达式$cond（if 老师宠爱的学生 就100，否则 计算分数...）。下面，我们粗略讲解一下关于 MongoDB的逻辑表达式。
6.2 常用逻辑表达式
| 类别 | 操作符 | 语法 | 功能用途 |
| 布尔表达式 | $and |
{$and: [ <expression1>,<expression2>,... ]}
|
如果所有表达式的值为true，那就返回true，否则返回false。 |
| $or |
{$or: [ <expression1>,... ]}
|
只要有任意表达式的值为true，那就返回true，否则返回false。 | |
| $not |
{ $not: [ <expression> ] }
|
对expression取反。 | |
| 控制表达式 | $cond |
{ $cond: { if: <boolean-expression>,then: <true-case>,else: <false-case-> } } |
如果boolean-expression为的值是true，那就返回true-case，否则返回false-case。 |
| $ifNull | { $ifNull: [ <expression>,<replacement-expression-if-null> ] } | 如果expression是null，那就返回replacement-expression-if-null，否则返回expression。 | |
| 比较表达式 | $cmp | { $cmp: [ <expression1>,<expression2> ] } | 比较expression1和expression2，如果相等，返回0；如果前者大于后者，返回一个正数1；如果前者小于后者。返回一个负数-1。 |
| $strcasecmp | { $strcasecmp: [ <expression1>,<expression2> ] } | $cmp的细化。用来比较expression1和expression2；区分大小写，主要针对ASCII characters。如果相等，返回0；如果前者大于后者，返回一个正数1；如果前者小于后者。返回一个负数-1。 | |
| $eq/$ne/$gt/$gte/$lt/$lte | $eq/$ne/$gt/$gte/$lt/$lte :[ <expression1>,<expression2> ] | 对expression1和expression2执行相应的比较操作，返回比较的结构（true或false）。 |
通过这些操作符，就可以在聚合中使用更复杂的逻辑。
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