Introdução ao MongoDB Parte 2 Operações de Modificação de Dados

MAC439 Laboratório de Bancos de Dados

Introdução ao MongoDB

Parte 2

Operações de Modificação de Dados

Kelly Rosa Braghetto

kellyrb@ime.usp.br

Funções para modificação de

documentos

Principais operações:

db.collection.insertOne()

db.collection.insertMany()

db.collection.updateOne()

db.collection.updateMany()

db.collection.replaceOne()

db.collection.deleteOne()

db.collection.deleteMany()

Funções para modificação de

documentos

No MongoDB:

●

Todas as operações de modificação são aplicáveis a uma

só coleção por vez

●

Nas escritas, a atomicidade é em nível de documento

(ainda que a operação abranja mais de um documento por

vez)

Inserção de documentos

●

Forma geral dos comandos de criação:

db.<nome_coleção>.insertOne( { <documento> }, { writeConcern: <documento> } ); db.<nome_coleção>.insertMany( { [<documento>,<documento>, … ] }, { writeConcern: <documento>, ordered: <boolean> } );

Documento a ser inserido Parâmetros de configuração da inserção (opcionais) Documentos a serem inseridos Parâmetros de configuração da inserção (opcionais)

Inserção de documentos

Função: insertOne

● A função insertOne insere um documento em uma coleção no BD em uso ● O comando abaixo cria o documento de MAC0439 na coleção disciplinas:

db.disciplinas.insertOne( { _id: 1,

"codigo": "MAC0439", "nome": "Laboratório de Bancos de Dados", "creditos_aula": 4, "creditos_trabalho": 2,

"ativacao": ISODate("2017-01-01T00:00:00-03"),

"avaliacao": ["provas","exercícios","projetos"]});

● Resposta:

Criação de documentos

Função: insertMany

● A função insertMany vários documentos de uma só vez em uma coleção ● Exemplo:

db.disciplinas.insertMany(

[{ _id: 2,"codigo": "MAC0426", "nome": "Sistemas de Bancos de Dados"}, { _id: 3,"codigo": "MAC0110", "nome": "Introdução à Computação"},

{ _id: 4,"codigo": "MAC0216", "nome": "Técnicas de Programação I"} ]);

● Resposta:

Identificação de objetos

●

Todo documento em uma coleção deve ter, obrigatoriamente, um

campo chamado _id que funciona como chave primária para o

documento

– O valor de _id pode ser de qualquer tipo de dado

– O valor de _id precisa ser único dentro da coleção, caso contrário

gerará um erro de chave duplicada na inserção

●

Se na criação de um documento o campo _id não for definido, o

MongoDB atribuirá um valor do tipo ObjectId para o campo

Criação automática de valor para _id

db.disciplinas.insertOne(

{ "codigo": "MAC0439", "nome": "Laboratório de Bancos de Dados", "creditos_aula": 4, "creditos_trabalho": 2, "ativacao": ISODate("2017-01-01T00:00:00-03"), "avaliacao": ["provas","exercícios","projetos"] }); ● Resposta: { "acknowledged" : true, "insertedId" : ObjectId("5ecad12b7d9a94b2e3ccf440") }

Criação de valor para _id com a

função ObjectId()

db.disciplinas.insertOne( { _id: ObjectId(),

"codigo": "MAC0439", "nome": "Laboratório de Bancos de Dados", "creditos_aula": 4, "creditos_trabalho": 2, "ativacao": ISODate("2017-01-01T00:00:00-03"), "avaliacao": ["provas","exercícios","projetos"] }); ● Resposta: { "acknowledged" : true, "insertedId" : ObjectId("5ecad4917d9a94b2e3ccf441") }

Identificação de objetos com

ObjectId

●

Um valor do tipo ObjectId ocupa 12 bytes:

–

4 bytes com o timestamp da criação do ID

5 bytes com um valor aleatório

–

3 bytes com um contador, iniciado com um valor aleatório

●

Essa combinação gera valores que, apesar de relativamente

pequenos, são únicos (para propósitos práticos) e ordenáveis

Identificação de objetos com

ObjectId

●

Ordenar documentos pelo campo _id quando ele contém valores do

tipo ObjectId é (quase) o mesmo que ordená-los por sua data e hora

de criação

–

A resolução do

relógio

do ObjectId é de apenas um segundo,

portanto não há garantia de ordem para valores de ObjectId

criados dentro de um mesmo segundo

–

Valores de ObjectIds são criados pelos nós clientes, que podem

ter relógios de sistema diferentes

Valores do tipo Date

(datas e horários)

●Valores do tipo Date são armazenados internamente pelo MongoDB como números

inteiros de 64 bits

●Para obter um objeto do tipo Date, usa-se a função ISODate() ou o construtor de Date ●Quando não se passa uma data no parâmetro, obtém-se a data e hora atual

db.disciplinas.insertOne(

{ "codigo": "MAC0439", "nome": "Laboratório de Bancos de Dados", "ativacao": ISODate("2017-01-01T00:00:00-03"),

"cadastro": ISODate() });

ou

db.disciplinas.insertOne(

{ "codigo": "MAC0439", "nome": "Laboratório de Bancos de Dados", "ativacao": new Date("2017-01-01T00:00:00-03"),

"cadastro": new Date()

Inserção de documentos

Parâmetro $writeConcern

●

O parâmetro writeConcern descreve o nível de garantia que o

MongoDB deve prover para que a operação de inserção seja

considerada "executada com sucesso".

●

Esse parâmetro define, por exemplo, o quórum de escrita – o número

de réplicas que devem responder para o nó primário do sistema

afirmando que receberam a atualização de um documento.

●

Exemplos:

writeConcern:{w:'majority'}

ou

writeConcern: { w: 2, wtimeout: 5000}

Inserção de documentos

Exemplo com $writeConcern e $ordered

db.disciplinas.insertMany(

[{ "codigo": "MAC0426", "nome": "Sistemas de Bancos de Dados"}, { "codigo": "MAC0110", "nome": "Introdução à Computação"},

{ "codigo": "MAC0216", "nome": "Técnicas de Programação I"}],

{writeConcern: { w: 1, wtimeout: 5000}, ordered: 1});

● O comando de inserção acima exige que a escrita seja confirmada em pelo

menos dois nós do sistema

– Para que ele possa ser executado com sucesso, o coleção disciplinas

precisa ter pelo menos duas réplicas

● Os documentos serão inseridos na mesma ordem em que aparecem no

Alteração de documentos

●

Forma geral do comando de alteração updateOne:

db.collection.updateOne( <condições de filtro>, <modificações>, { upsert: <boolean>, writeConcern: <document>, collation: <document>, arrayFilters: [ <condição1>, ... ], hint: <document|string>});

●

A estrutura do comando updateMany é similar

Critérios para a seleção do documento p/ alteração

Parâmetros de configuração da alteração (opcionais)

Alteração de documentos

Exemplo: função updateOne

● Usa-se o operador $set para indicar as alterações a serem feitas no(s)

documento(s)

● Ex. 1: o comando abaixo altera (ou inclui, caso ele ainda não exista) o atributo

numero_creditos na disciplina de código MAC0216: db.disciplinas.updateOne(

{"codigo":"MAC0216"},

{$set:{"creditos_aula":6}} );

● Resposta:

{ "acknowledged" : true, "matchedCount" : 1, "modifiedCount" : 1 }

Alteração de documentos

Exemplo: função updateMany

● Ex. 2: o comando abaixo altera (ou inclui, caso ele ainda não exista) o atributo

numero_creditos nas disciplinas que têm MAC no prefixo do código

db.disciplinas.updateMany(

{"codigo":/^MAC/},

{$set:{"creditos_aula":6}}

);

● Resposta:

Operadores para a alteração de

campos de um documento

●

Podem ser usados dentro dos comandos updateOne e updateMany:

– $unset: remove campos do documento – $rename: renomeia campos

– $inc: incrementa o valor de campos adicionando um dado valor – $mul: multiplica o valor de campos por um dado valor

– $currentDate: atribui a data atual a campos

– $min: altera o campo com um dado valor se este último for menor que o

valor atual do campo

– $max: altera o campo com um dado valor se este último for maior que o

valor atual do campo

Operadores para a alteração de

campos de um documento

● Ex. 3: o comando abaixo incrementa em a quantidade de créditos de

MAC0439, remove o campo

avaliacao

_nome

nome_disciplina

db.disciplinas.updateOne(

{"codigo":"MAC0439"},

{$inc:{"creditos_aula": 2, "creditos_trabalho": 2},

$unset:{"avaliacao": ""},

$rename:{"nome":"nome_disciplina"}});

Alterações de documentos

Operadores para arrays

Operadores que podem ser usados com a update para atributos do tipo array:

● $addToSet : Adic. elementos a um vetor se não existirem ainda ● $pop: Remove o primeiro (-1) ou o último item (1) de um vetor

● $pull: Remove de um vetor todos os valores que satisfazem um dado critério

de busca

● $pullAll: Remove de um vetor todas as ocorrências de valores especificados ● $push: Adiciona um elemento a um vetor (mesmo se ele já existir)

...

Alterações de documentos

Exemplo: operador $push

db.alunos.insertOne({"nusp": 12345,

"notas": {"MAC0439":[10,8,10,9],"MAC0426":[6,9,10,7]}});

● Adiciona as notas 6 e 4 nas notas do MAC0426 do aluno com NUSP =

12345: db.alunos.updateOne({"nusp": 12345}, {$push:{ "notas.MAC0426":{$each:[6,4]} } });

Alterações de documentos

Exemplo: operadore $pull e $pullAll

●

Remove as notas de MAC426 menores do que 5 de todos os alunos:

db.alunos.updateMany({},

{$pull:{"notas.MAC0426":{$lt:5}}});

●

Remove todas as notas 9 e 10 de MAC0426 de todos os alunos:

db.alunos.updateMany({},

Alterações de documentos

Exemplo: operador $pop

●

Remove a primeira nota de MAC0439 do aluno com NUSP = 12345:

db.alunos.updateOne({"nusp": 12345},

{$pop:{"notas.MAC0439":-1}});

●

Remove a última nota de MAC0439 do aluno com NUSP = 12345:

db.alunos.updateOne({"nusp": 12345},

{$pop:{"notas.MAC0426":1}});

Alteração de documentos

●

Parâmetros opcionais das funções de update:

– upsert: quando true (1), indica que o documento será adicionado à

coleção caso nenhum dos documentos existentes satisfaça a condição de busca

● o valor default de upsert é false

– writeConcern: igual ao das funções de inserção

– collation: configurações para a comparação de strings

– arrayFilters: determina quais elementos de um array devem ser

modificados quando o update alterar um campo do tipo array

– hint: especifica o índice a ser usado para apoiar a execução do comando

Alteração de documentos

Exemplo com $upsert:true

●

Ex. 4: o comando abaixo tenta alterar o campo creditos_aula da

disciplina de código

, mas caso não exista um documento com

esse código de disciplina, ele cria o documento na coleção:

db.disciplinas.updateOne(

{"codigo":"MAC0218"},

{$set:{"creditos_aula":4}},

{upsert:true}

Substituição de documentos

●

A função replaceOne substitui um documento da coleção por um

outro documento.

●

Forma geral do comando replaceOne:

db.collection.replaceOne( <condições de filtro>, <documento substituto>, { upsert: <boolean>, writeConcern: <document>, collation: <document>, hint: <document|string>});

Critérios para a seleção do documento a ser substituído

Parâmetros de configuração da substituição (opcionais) Documento que substituirá

Substituição de documentos

Exemplo:

db.disciplinas.replaceOne( {"codigo":"MAC0218"},

{"cod_disciplina": "MAC0218",

"nome": "Técnicas de Programação II",

"creditos_aula": 4, "creditos_trabalho": 2,

"ativacao": ISODate("2018-01-01T00:00:00-03"), "avaliacao": ["provas","exercícios"]});

●

Resposta:

Alternativa para a alteração de documentos:

findOne + replaceOne

● Uma outra forma de atualizar parcialmente um documento é armazená-lo

em uma variável, atualizá-lo e depois gravar o conteúdo da variável no BD, como ilustrado no exemplo abaixo:

var disc =

db.disciplinas.findOne({"codigo":"MAC0439"}); // muda o código

disc.codigo = "MAC0439-B";

// adiciona ou modifica o campo professor disc.professor = "Kelly Rosa Braghetto";

Alternativa para a alteração de documentos

find + replaceOne

● O código em JavaScript a seguir cria ou modifica o atributo departamento de

todas as disciplinas que têm MAC como prefixo do código: var cursor = db.disciplinas.find({"codigo":/^MAC/}); var disc; while (cursor.hasNext()) { disc = cursor.next(); disc.departamento = "computação"; db.disciplinas.replaceOne({_id:disc._id},disc); }

Remoção de documentos

● Forma geral dos comandos de remoção:

db.<nome_da_coleção>.deleteOne( { <criterio_selecao1>:<valor1>, <criterio_selecao2>:<valor2>, … }, { writeConcern: <documento>, collation: <documento>}); db.<nome_da_coleção>.deleteMany( { <criterio_selecao1>:<valor1>, <criterio_selecao2>:<valor2>, … }, { writeConcern: <documento>, collation: <documento>}); Critérios para a seleção do documento a ser removido Critérios para a seleção dos documentos a serem removidos Parâmetros de configuração da remoção (opcionais) Parâmetros de configuração da remoção (opcionais)

Remoção de documentos

● Ex. 1: Remove a primeira disciplina que encontrar com código MAC0216

db.disciplinas.deleteOne({"codigo": "MAC0216"});

● Ex. 2: Remove todas as disciplinas com prefixo MAC ou MAT

db.disciplinas.deleteMany(

{ $or:[{"codigo":/^MAC/}, {"codigo":/^MAT/}] } );

● Ex. 3: Remove todas as disciplinas

Remoção de coleções e BDs

●

Para apagar a coleção

<nome_coleção>

:

●

Para apagar o banco de dados atualmente em uso:

db.dropDatabase();

Referências Bibliográficas

● Mapeamento de SQL para MongoDB

– http://s3.amazonaws.com/info-mongodb-com/sql_to_mongo.pdf

– https://docs.mongodb.com/manual/reference/sql-comparison/

● Livro:

– ‘‘MongoDB: The Definitive Guide, 3rd Edition (2019) – Powerful and Scalable Data