MongoDB $pow运算符

MongoDB中的$pow运算符是什么

MongoDB提供了多种算术表达式运算符。$pow运算符是其中之一。该运算符用于聚合管道阶段。该运算符用于计算一个数的指数（幂）。

什么是一个数的指数

指数（幂）是将一个数乘以自身的结果。通常，指数在书写中以如下图示表示。

$pow 运算符的语法

{ $pow: [ < number >, < exponent > ] }

< number > 和 < exponent >可以是任何有效的表达式，直到解析为一个数字为止。

重要的要点：

1. 如果数字为null，则$pow运算符返回null。
2. 如果数字引用的字段缺失，则$pow运算符返回null。
3. 如果数字为NaN，则$pow运算符返回NaN。

示例

在下面的示例中，我们正在处理：

Database: javaTpoint
Collection: shapes
Document: Six documents that contain the details of the shapes

>db.shapes.find().pretty()
{
        {
         "_id" : 1, 
         "name" : "rectangle",
         "area" : 16
        }
        {
         "_id" : 2, 
         "name" : "square",
         "area" : 10
        }
        {
         "_id" : 3, 
         "name" : "circle",
         "perimeter" : 15,
         "area" : 10,
         "details" : { 
                           "radius" : 3,
                           "diameter" : 6
                          }
        }
        {
         "_id" : 4, 
         "name" : "rectangle",
         "area" : 0
        }
        {
         "_id" : 5, 
         "name" : "oval",
         "area" : 20
        }
        {
         "_id" : 6, 
         "name" : "triangle",
         "area" : 5
        }
        {
         "_id" : 7, 
         "name" : "rectangle",
         "area" : null
        }
}

示例1：使用 $pow 运算符

在这个示例中，我们使用 $pow 运算符将矩形形状中的“area”字段提升到指定的幂次。

db.shapes.aggregate(
 [
   {match: { name : "rectangle"}},
      {project: 
              {
                name : 1,
                area : 1,
                result : {pow: ["area", 3]}
               }
      }
 ]
)

输出：

{
         "_id" : 1, 
         "name" : "rectangle",
         "area" : 16,
         "result" : 4096
}
{
         "_id" : 4, 
         "name" : "rectangle",
         "area" : 0,
         "result" : 0
}
{
         "_id" : 7, 
         "name" : "rectangle",
         "area" : null,
         "result" : null
}

在这个示例中，我们将面积字段作为基数，将3作为指数。因此，矩形的每个”面积”字段都被提高了3次幂。

示例2：负指数 如果基数为零(0)且指数为负数，则无法提高这个数字。在这种情况下，会返回错误消息。

db.shapes.aggregate(
  [
    { match: { _id : 4 } },
      {project: 
           { 
                name : 1,
                area : 1,
                result: { pow: [ "area", -3 ] }
            }
       }
  ]
)

输出:

uncaught exception : Error : command failed : {
    "ok" : 0,
    "errmsg" : "$pow cannot take a base of 0.and a negative exponent",
    "code" : 28764,
    "codeName" : "Location28764"4' [ ln;' lj; h
Lh;klh[pjlkh[pkoh[khp[o
} : aggregate failed:
_getErrorWithCode@src/mongo/shell/utils.js:25:13
doassert@src/mongo/shell/assert.js:18:14
_assertCommandWorked@src/mongo/shell/assert.js:618:17
assert.commandWorked@src/mongo/shell/assert.js:708:16
DB.prototype._runAggregate@src/mongo/shell/db.js:266:5
DBCollection.prototype.aggregate@src/mongo/shell/collection.js:1046 : 12
@(shell) : 1 : 1

错误明确指出：” $pow 不能以0为底数和负指数”。

db.shapes.aggregate(
  [
    { match: { _id: 5  } },
      {project: 
           { 
                name : 1,
                area : 1,
                result: { pow: [ "area", -3 ] }
            }
       }
  ]
)

输出：

{
         "_id" : 5, 
         "name" : "oval",
         "area" : 20,
         "result" : 0.000125  
}

示例3：空指数

我们已经在”示例1″中看到，如果底数为空，结果也将为空。

如果指数的值为空，结果仍将为空。

db.shapes.aggregate(
  [
    { match: { _id: 6  } },
      {project: 
           { 
                name : 1,
                area : 1,
                result: { pow: [ "area", null ] }
            }
       }
  ]
)

输出：

{
         "_id" : 6, 
         "name" : "triangle",
         "area" : 5,
         "result" : null  
}

示例4：不存在的字段

如果在程序中应用$pow运算符到一个不存在的字段上，将返回null。

db.shapes.aggregate(
  [
    { match: { _id: 2  } },
      {project: 
           { 
                name : 1,
                area : 1,
                result: { pow: [ "perimeter", null ] }
            }
       }
  ]
)

输出：

{
         "_id" : 2, 
         "name" : "square",
         "area" : 10,
         "result" : null  
}