3.4 数组、内嵌

支持灵活的数据结构，是MongoDB这种文档数据库的一大优势。在面向对象的编程方式中，对象的成员可以是多种形式的，包括数组、子对象等。但是当我们希望将对象中的数据持久化到传统的关系型数据库中时，却发现没有很好的匹配模式。常见的一些做法如：

● 使用平铺式的多列式结构，如用tag1、tag2、tag3…表示数组中的若干个元素。

● 使用序列化的单列进行收敛，比如将数组或子对象转换为JSON字符串后存储到某个列，在读取时再进行解析。

无论哪一种方式，都是存在一些弊端的。平铺式的结构会导致列的数量膨胀，关系型数据库需要提前设计好Schema，但数组往往是动态的，无法满足快速变化的需求；单列序列化的方式带来了应用上的复杂性，数据库无法理解该列的内部结构，所能提供的操作只有“整存整取”。

MongoDB的文档模型充分理解了数组、内嵌式文档的数据结构，除了可以方便地对数组内的元素、内嵌文档的字段进行操作，还可以对这些“内嵌式”的字段进行索引以满足快速的查询。它们在使用方式上和普通的字段并没有什么大的不同，这是文档型数据库的一种强大的表现力。

值得注意的是，一些关系型数据库如MySQL、PostgreSQL在后来也支持数组和内嵌对象的类型，充分说明了该能力的重要性及普适性。

3.4.1 内嵌文档

让我们再回到前面的例子，一个book文档中可以包含作者的信息，包括作者名称、性别、家乡所在地等，代码如下：

一个显著的优点是，当我们查询book文档的信息时，作者的信息也会一并返回。如果只希望返回作者的名称，则可以指定author.name，代码如下：

也可以将author.name作为查询条件，代码如下：

如果作者信息需要修改，则可以指定其中的某个字段，比如修改作者的家乡所在地，代码如下：

3.4.2 数组

除了作者信息，book文档中还包含了若干个标签，这些标签可以用来表示book文档所包含的一些特征，如豆瓣读书中的标签（tag），如图3-3所示。

我们用文档结构来表示，代码如下：

1.查询元素

在查询文档时，数组中的标签会被一起返回，如果只想获得最后一个标签元素，则可以用如下命令查询：

这里的$silice是一个查询操作符，用于指定数组的切片方式，与JavaScript中的用法类似。

2.修改元素

如果希望在标签中的这个数组末尾添加一个元素，则可以使用$push操作符，代码如下：

$push操作符可以配合其他操作符，一起实现不同的数组修改操作，比如和$each操作符配合可以用于添加多个元素，代码如下：

如果加上$slice操作符，那么只会保留经过切片后的元素，代码如下：

上述代码除了添加多个标签，最终只会保留最后的3个元素，即经过$slice操作后的结果。

3.根据元素查询

标签的一个重要作用就是用于查询，可以根据标签中的元素进行book文档的查找，代码如下：

上述代码会将所有标签数组中包含“伤感”一词的book文档都查找出来。如果希望查询同时存在多个标签的文档，则可以使用$all操作符，代码如下：

3.4.3 嵌套型的数组

数组元素可以是基本类型，也可以是内嵌的文档结构，我们尝试将标签的概念扩充一下，一个标签由tagKey和tagValue所组成，文档结构如下：

这种结构非常灵活，一个很适合的场景就是商品的多属性表示，如图3-4所示。

一个商品可以同时包含多个维度的属性，比如尺码、颜色、风格等，使用文档可以表示为：

以上的设计是一种常见的多值属性的做法，当我们需要根据属性进行检索时，需要用到$elementMatch操作符，代码如下：

当然，如果进行组合式的条件检索，则可以使用多个$elemMatch操作符，代码如下：

上述代码可以筛选出color=蓝色，并且size=大码的商品信息。