本文将会介绍 MongoDB 中的逻辑运算符，包括 $and、$or、$not 以及 $nor。
$and 运算符
$and 是一个逻辑查询运算符，可以基于一个或多个表达式执行逻辑 AND 操作。
$and 运算符的语法如下：
$and :[{expression1}, {expression2},...]
如果所有的表达式结果都为 true，$and 运算符返回 true。
$and 运算符从左至右计算表达式的值，只要有一个表达式为 false，就会结束运算并返回 false。这种实现方法被称为短路运算（short-circuit evaluation）。
另外，当我们使用逗号分隔的表达式列表时，MongoDB 也会执行隐式逻辑 AND 操作：
{ field: { expression1, expression2, ... }
接下来的示例我们将会使用 products 集合：
db.products.insertMany([
{ "_id" : 1, "name" : "xPhone", "price" : 799, "releaseDate" : ISODate("2011-05-14T00:00:00Z"), "spec" : { "ram" : 4, "screen" : 6.5, "cpu" : 2.66 }, "color" : [ "white", "black" ], "storage" : [ 64, 128, 256 ] },
{ "_id" : 2, "name" : "xTablet", "price" : 899, "releaseDate" : ISODate("2011-09-01T00:00:00Z"), "spec" : { "ram" : 16, "screen" : 9.5, "cpu" : 3.66 }, "color" : [ "white", "black", "purple" ], "storage" : [ 128, 256, 512 ] },
{ "_id" : 3, "name" : "SmartTablet", "price" : 899, "releaseDate" : ISODate("2015-01-14T00:00:00Z"), "spec" : { "ram" : 12, "screen" : 9.7, "cpu" : 3.66 }, "color" : [ "blue" ], "storage" : [ 16, 64, 128 ] },
{ "_id" : 4, "name" : "SmartPad", "price" : 699, "releaseDate" : ISODate("2020-05-14T00:00:00Z"), "spec" : { "ram" : 8, "screen" : 9.7, "cpu" : 1.66 }, "color" : [ "white", "orange", "gold", "gray" ], "storage" : [ 128, 256, 1024 ] },
{ "_id" : 5, "name" : "SmartPhone", "price" : 599, "releaseDate" : ISODate("2022-09-14T00:00:00Z"), "spec" : { "ram" : 4, "screen" : 9.7, "cpu" : 1.66 }, "color" : [ "white", "orange", "gold", "gray" ], "storage" : [ 128, 256 ] },
{ "_id" : 6, "name" : "xWidget", "spec" : { "ram" : 64, "screen" : 9.7, "cpu" : 3.66 }, "color" : [ "black" ], "storage" : [ 1024 ] }
])
下面的示例使用 $and 运算符查找集合 products 中满足以下条件的文档：
- price 字段的值等于 899；
- 并且 field 字段包含“white”或者“black”。
db.products.find({
$and: [{
price: 899
}, {
color: {
$in: ["white", "black"]
}
}]
}, {
name: 1,
price: 1,
color: 1
})
查询返回的文档如下：
[
{
_id: 2,
name: 'xTablet',
price: 899,
color: [ 'white', 'black', 'purple' ]
}
]
以下示例使用 $and 运算符查找 price 字段值等 699 并且该字段存在的文档：
db.products.find({
$and: [{
price: 699
}, {
price: {
$exists: true
}
}]
}, {
name: 1,
price: 1,
color: 1
})
输出结果如下：
[
{
_id: 4,
name: 'SmartPad',
price: 699,
color: [ 'white', 'orange', 'gold', 'gray' ]
}
]
我们也可以使用隐式逻辑 AND 运算符实现相同的效果：
db.products.find({
price: {
$eq: 699,
$exists: true
}
}, {
name: 1,
price: 1,
color: 1
})
$exists 运算符用于判断指定字段是否存在。
$or 运算符
$or 是一个逻辑查询运算符，可以基于一个或多个表达式执行逻辑 OR 操作，返回至少满足一个表达式的文档。
$or 运算符的语法如下：
$or:[{expression1}, {expression2},...]
下面的示例使用 $or 运算符查找集合 products 中价格等于 799 或者 899 的产品：
db.products.find({
$or: [{
price: 799
}, {
price: 899
}]
}, {
name: 1,
price: 1
})
查询返回的文档如下：
[
{ _id: 1, name: 'xPhone', price: 799 },
{ _id: 2, name: 'xTablet', price: 899 },
{ _id: 3, name: 'SmartTablet', price: 899 }
]
以上示例使用了相同的字段进行过滤，因此我们也可以使用 $in 运算符：
db.products.find({
price: {
$in: [799, 899]
}
}, {
name: 1,
price: 1
})
下面的示例使用 $or 运算符查找价格小于 699 或者大于 799 的产品：
db.products.find({
$or: [
{ price: {$lt: 699} },
{ price: {$gt: 799} }
]
}, {
name: 1,
price: 1
})
输出结果如下：
[
{ _id: 2, name: 'xTablet', price: 899 },
{ _id: 3, name: 'SmartTablet', price: 899 },
{ _id: 5, name: 'SmartPhone', price: 599 }
]
$not 运算符
$not 是一个逻辑查询运算符，可以将一个表达式的结果进行逻辑 NOT 运算，返回不满足条件的文档，包括那些不存在指定字段的文档。
$not 运算符的语法如下：
{ field: { $not: { <expression> } } }
以下示例使用 $not 运算符查找 price 字段小于等于 699，或者不存在 price 字段的文档：
db.products.find({
price: {
$not: {
$gt: 699
}
}
}, {
name: 1,
price: 1
})
查询返回的文档如下：
[
{ _id: 4, name: 'SmartPad', price: 699 },
{ _id: 5, name: 'SmartPhone', price: 599 },
{ _id: 6, name: 'xWidget' }
]
注意，{ $not: { $gt: 699 } } 的逻辑和 $lte 运算符不同。{ $lte : 699 } returns 返回的是 price 字段存在并且小于等于 699 的文档。
以下示例使用 $not 运算符查找 name 字段不匹配正则表达式 /^Smart+/ 的文档：
db.products.find({
name: {
$not: /^Smart+/
}
}, {
name: 1
})
正则表达式 /^Smart+/ 匹配以“Smart”开头的字符串。查询返回的文档如下：
[
{ _id: 1, name: 'xPhone' },
{ _id: 2, name: 'xTablet' },
{ _id: 6, name: 'xWidget' }
]
$nor 运算符
$nor 是一个逻辑查询运算符，可以基于一个或多个表达式执行逻辑 NOR 运算，返回不满足所有条件的文档。
$nor 运算符的语法如下：
{ $nor: [ { <expression1> }, { <expression2> },...] }
以下示例使用 $nor 运算符查询价格不等于 899，并且颜色不包含“gold”的产品：
db.products.find({
$nor :[
{ price: 899},
{ color: "gold"}
]
}, {
name: 1,
price: 1,
color: 1
})
与 $not 运算符类似，$nor 运算符也会返回指定字段不存在的文档。
查询返回的结果如下：
{ "_id" : 1, "name" : "xPhone", "price" : 799, "color" : [ "white", "black" ] }
{ "_id" : 6, "name" : "xWidget", "color" : [ "black" ] }