18 KiB

Raw Blame History

MongoDB 操作符实现进度报告

已完成的功能

✅ 第一批高优先级操作符（部分完成）

1. 查询操作符增强

已实现：

✅ $mod - 模运算：{"quantity": {"$mod": [5, 0]}} (能被 5 整除)
✅ $bitsAllClear - 位运算：所有指定位都为 0
✅ $bitsAllSet - 位运算：所有指定位都为 1
✅ $bitsAnyClear - 位运算：任意指定位为 0
✅ $bitsAnySet - 位运算：任意指定位为 1

实现文件：

internal/engine/operators.go - 添加了 compareMod(), compareBitsXxx() 函数
internal/engine/query.go - 在 evaluateOperators() 中添加了对这些操作符的支持

使用示例：

// $mod - 查找能被 5 整除的数量
{"filter": {"quantity": {"$mod": [5, 0]}}}

// $bitsAllClear - 查找第 2 位为 0 的值
{"filter": {"flags": {"$bitsAllClear": 4}}}

2. 更新操作符增强

已实现：

✅ $min - 仅当值小于当前值时更新
✅ $max - 仅当值大于当前值时更新
✅ $rename - 重命名字段
✅ $currentDate - 设置为当前时间（支持 timestamp 类型）
✅ $addToSet - 添加唯一元素到数组（去重）
✅ $pop - 移除数组首/尾元素
✅ $pullAll - 从数组中移除多个值

实现文件：

pkg/types/document.go - 扩展了 Update 结构体
internal/engine/crud.go - 在 applyUpdate() 中添加了处理逻辑

使用示例：

// $min - 只更新更小的值
{"update": {"$min": {"bestPrice": 99}}}

// $max - 只更新更大的值
{"update": {"$max": {"highScore": 200}}}

// $rename - 重命名字段
{"update": {"$rename": {"oldName": "newName"}}}

// $currentDate - 设置当前时间
{"update": {"$currentDate": {"lastModified": true}}}
{"update": {"$currentDate": {"timestamp": {"$type": "timestamp"}}}}

// $addToSet - 添加唯一值
{"update": {"$addToSet": {"tags": "sale"}}}

// $pop - 移除最后一个元素
{"update": {"$pop": {"items": 1}}}
{"update": {"$pop": {"items": -1}}} // 移除第一个

// $pullAll - 批量移除
{"update": {"$pullAll": {"tags": ["a", "b", "c"]}}}

3. 聚合阶段增强

已实现：

✅ $addFields / $set - 添加新字段或修改现有字段
✅ $unset - 移除字段
✅ $facet - 多面聚合（并行执行多个子管道）
✅ $sample - 随机采样
✅ $bucket - 分桶聚合

实现文件：

internal/engine/aggregate.go - 在 executeStage() 中添加阶段分发
internal/engine/aggregate_helpers.go - 添加了具体实现函数

使用示例：

// $addFields / $set - 添加计算字段
{"pipeline": [{"$addFields": {"total": {"$add": ["$price", "$tax"]}}}]}

// $unset - 移除字段
{"pipeline": [{"$unset": ["tempField", "internalId"]}]}

// $facet - 多面聚合
{
  "pipeline": [{
    "$facet": {
      "byStatus": [
        {"$group": {"_id": "$status", "count": {"$sum": 1}}}
      ],
      "byCategory": [
        {"$group": {"_id": "$category", "total": {"$sum": "$amount"}}}
      ]
    }
  }]
}

// $sample - 随机采样
{"pipeline": [{"$sample": {"size": 10}}]}

// $bucket - 分桶
{
  "pipeline": [{
    "$bucket": {
      "groupBy": "$price",
      "boundaries": [0, 50, 100, 200],
      "default": "Other"
    }
  }]
}

8. 高级聚合阶段（Batch 3 - 已完成）

已实现：

✅ $replaceRoot - 替换根文档
✅ $replaceWith - 替换文档（简写形式）
✅ $setWindowFields - 窗口函数（支持分区、排序、排名、移动聚合）
✅ $graphLookup - 递归查找（组织架构、树形结构）

实现文件：

internal/engine/aggregate_batch3.go - 新增文件，包含所有 Batch 3 功能
internal/engine/aggregate.go - 注册新阶段
internal/engine/date_ops.go - 添加 isoDayOfWeek 方法

使用示例：

// $replaceRoot - 提升嵌套字段
{
  "pipeline": [{
    "$replaceRoot": {
      "newRoot": "$profile"
    }
  }]
}

// $replaceWith - 计算新文档
{
  "pipeline": [{
    "$replaceWith": {
      "fullName": {"$concat": ["$firstName", " ", "$lastName"]},
      "total": {"$add": ["$price", "$tax"]}
    }
  }]
}

// $setWindowFields - 窗口排名
{
  "pipeline": [{
    "$setWindowFields": {
      "partitionBy": "$category",
      "sortBy": {"score": -1},
      "output": {
        "rank": {"$documentNumber": {}},
        "avgScore": {"$avg": "$score"}
      }
    }
  }]
}

// $graphLookup - 组织架构
{
  "pipeline": [{
    "$graphLookup": {
      "from": "employees",
      "startWith": "$reportsTo",
      "connectFromField": "name",
      "connectToField": "reportsTo",
      "as": "orgChart"
    }
  }]
}

9. 文本搜索（Batch 3 - 已完成）

已实现：

✅ $text - 全文本搜索
✅ 多字段递归搜索
✅ 分词匹配
✅ 相关性得分计算
✅ 按得分排序

实现文件：

internal/engine/aggregate_batch3.go - executeTextSearch() 和相关函数

使用示例：

// 基础文本搜索
{
  "filter": {
    "$text": {
      "$search": "wireless bluetooth headphones",
      "caseSensitive": false
    }
  }
}

// 搜索结果包含 _textScore 字段
// 自动按相关性降序排列

10. 日期操作符增强（Batch 3 - 已完成）

已实现：

✅ $week - ISO 周数
✅ $isoWeek - ISO 周数（别名）
✅ $dayOfYear - 一年中的第几天
✅ $isoDayOfWeek - ISO 星期几 (1-7)
✅ $now - 当前时间

实现文件：

internal/engine/date_ops.go - isoDayOfWeek() 等方法
internal/engine/aggregate.go - 注册到表达式引擎

使用示例：

{
  "pipeline": [{
    "$addFields": {
      "orderWeek": {"$week": "$orderDate"},
      "dayOfYear": {"$dayOfYear": "$orderDate"},
      "isWeekend": {
        "$in": [
          {"$isoDayOfWeek": "$orderDate"},
          [6, 7]
        ]
      }
    }
  }]
}

待实现的功能

⏳ 第三批功能（已完成）

高级聚合阶段：

✅ $setWindowFields - 窗口函数
✅ $graphLookup - 递归查找
✅ $replaceRoot / $replaceWith - 文档替换
⏳ $unionWith - 与其他集合并集
⏳ $redact - 文档级访问控制
⏳ $text - 文本搜索（✅ 已实现）

更多日期操作符：

✅ $week - 一年中的第几周
✅ $isoWeek - ISO 周数
✅ $dayOfYear - 一年中的第几天
✅ $isoDayOfWeek - ISO 星期几
⏳ $isoWeekYear - ISO 周年

位运算操作符：

⏳ $bitAnd, $bitOr, $bitXor, $bitNot

类型转换操作符：

⏳ $toString, $toInt, $toLong, $toDouble, $toBool, $toDate, $toObjectId

⏳ Date 类型完整支持（部分完成）

已完成：

✅ 日期操作符：$year, $month, $dayOfMonth, $hour, $minute, $second
✅ 日期格式化：$dateToString
✅ 日期计算：$dateAdd, $dateDiff
✅ 当前时间：$now
✅ 周和日：$week, $isoWeek, $dayOfYear, $isoDayOfWeek

需要实现：

⏳ 时区支持（timezone 参数）
⏳ 更复杂的日期计算函数

⏳ 测试和文档（部分完成）

已完成：

✅ Batch 2 功能的单元测试
✅ Batch 3 功能的单元测试（10+ 个测试函数）
✅ 集成测试
✅ HTTP API 测试
✅ 测试文档（TEST_DOCUMENTATION.md）
✅ Batch 3 实现文档（BATCH3_IMPLEMENTATION.md）

需要完成：

⏳ 性能基准测试
⏳ Fuzz 测试
⏳ 并发安全测试
⏳ 完整的 API 文档
⏳ 用户使用指南

代码质量改进

已完成的改进：

✅ 统一了错误处理模式
✅ 添加了辅助函数（toInt64, toFloat64, toNumber 等）
✅ 实现了随机种子初始化
✅ 代码注释完善
✅ 添加了字段引用处理（$ 前缀）
✅ 完善了比较操作符支持
✅ 实现了复杂的 JSON Schema 验证
✅ 添加了数组位置操作符完整支持
✅ 实现了窗口函数框架
✅ 实现了递归查找算法
✅ 实现了文本搜索引擎

建议的改进：

⏳ 添加更多边界情况处理
⏳ 性能优化（如添加索引支持）
⏳ 添加基准测试
⏳ 内存使用优化
⏳ 添加并发安全测试

统计信息

类别	已实现	总计	完成率	批次
查询操作符	16	18	89%	Batch 1-3
更新操作符	17	20	85%	Batch 1-2
聚合阶段	18	25	72%	Batch 1-3
聚合表达式	~50	~70	71%	Batch 1-3
总体	~101	~133	~76%	All

Batch 3 贡献:

新增聚合阶段：4 个
新增聚合表达式：5 个
新增查询操作符：1 个
代码行数：~1100 行（实现 + 测试）
测试用例：20+ 个

下一步计划

立即执行（Batch 4）：

⏳ 实现位运算操作符（$bitAnd, $bitOr, $bitXor, $bitNot）
⏳ 实现类型转换操作符（$toString, $toInt, $toDouble 等）
⏳ 完善时区支持
⏳ 实现 $unionWith 并集操作

后续批次：

⏳ 实现 $redact 文档级访问控制
⏳ 添加性能基准测试
⏳ 编写完整的 API 文档
⏳ 实现更多高级功能

验证方法

单元测试

go test ./internal/engine/... -v

运行所有 Batch 测试

./test_batch2.sh

Batch 3 专项测试

go test -v -run "Batch3|Replace|Graph|Window|Text|Week" ./internal/engine

API 测试

# 测试 $replaceRoot
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/testdb/users/aggregate \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "pipeline": [{
      "$replaceRoot": {
        "newRoot": "$profile"
      }
    }]
  }'

# 测试 $setWindowFields
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/testdb/scores/aggregate \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "pipeline": [{
      "$setWindowFields": {
        "partitionBy": "$category",
        "sortBy": {"score": -1},
        "output": {
          "rank": {"$documentNumber": {}}
        }
      }
    }]
  }'

# 测试 $graphLookup
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/testdb/employees/aggregate \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "pipeline": [{
      "$graphLookup": {
        "from": "employees",
        "startWith": "$reportsTo",
        "connectFromField": "name",
        "connectToField": "reportsTo",
        "as": "subordinates"
      }
    }]
  }'

# 测试 $text
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/testdb/products/find \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "filter": {
      "$text": {
        "$search": "wireless bluetooth",
        "caseSensitive": false
      }
    }
  }'

报告生成时间: 2026-03-14
版本: v1.0.0-alpha
最新批次: Batch 3 (已完成 ✅)
下一批次: Batch 4 (计划中)：**

✅ $expr - 聚合表达式查询：{"$expr": {"$gt": ["$qty", "$minQty"]}}
✅ $jsonSchema - JSON Schema 验证

实现文件：

internal/engine/query.go - 添加了 handleExpr() 和 handleJSONSchema() 函数
internal/engine/query.go - 添加了 validateFieldValue() 和完整的 JSON Schema 验证逻辑

支持的模式验证关键字：

bsonType - BSON 类型检查
required - 必需字段
properties - 属性定义
enum - 枚举值
minimum / maximum - 数值范围
minLength / maxLength - 字符串长度
pattern - 正则表达式
items - 数组元素 schema
minItems / maxItems - 数组长度
allOf / anyOf / oneOf / not - 组合验证

使用示例：

// $expr - 字段间比较
{"filter": {"$expr": {"$gt": ["$qty", "$minQty"]}}}

// $expr - 复杂计算
{"filter": {"$expr": {"$lte": [
  {"$add": ["$price", "$tax"]},
  100
]}}}

// $jsonSchema - 完整文档验证
{"filter": {"$jsonSchema": {
  "bsonType": "object",
  "required": ["name", "age"],
  "properties": {
    "name": {"bsonType": "string", "minLength": 1},
    "age": {"bsonType": "int", "minimum": 0, "maximum": 150}
  }
}}}

6. 投影操作符（已完成）

已实现：

✅ $elemMatch - 投影数组中第一个匹配的元素
✅ $slice - 切片操作（支持 skip/limit 语法）

实现文件：

internal/engine/projection.go - 新增文件，包含 applyProjection() 和相关函数
internal/engine/crud_handler.go - 在 Find() 方法中集成投影功能

使用示例：

// $elemMatch - 投影数组中第一个匹配的元素
{
  "projection": {
    "grades": {"$elemMatch": {"$gte": 90}}
  }
}

// $slice - 前 5 个元素
{
  "projection": {
    "comments": {"$slice": 5}
  }
}

// $slice - 跳过前 10 个，取 5 个
{
  "projection": {
    "comments": {"$slice": [10, 5]}
  }
}

7. 更新操作符增强（第二批）

已实现：

✅ $setOnInsert - 仅在 upsert 插入时设置字段
✅ 数组位置操作符：$, $[], $[identifier]
✅ arrayFilters 支持

实现文件：

pkg/types/document.go - 在 Update 结构体中添加 SetOnInsert 字段
pkg/types/document.go - 在 UpdateOperation 中添加 ArrayFilters 字段
internal/engine/crud.go - 在 applyUpdateWithFilters() 中添加 $setOnInsert 处理
internal/engine/crud.go - 实现了 updateArrayElement() 和 updateArrayAtPath() 函数
internal/engine/memory_store.go - 更新了 Update() 方法签名支持 upsert 和 arrayFilters

使用示例：

// $setOnInsert - upsert 时设置创建时间
{
  "update": {
    "$set": {"status": "active"},
    "$setOnInsert": {"createdAt": "2024-01-01T00:00:00Z"}
  },
  "upsert": true
}

// $[] - 更新数组所有元素
{
  "update": {
    "$set": {"scores.$[]": 100}
  }
}

// $[identifier] - 条件更新数组元素
{
  "update": {
    "$set": {"students.$[elem].grade": "A"}
  },
  "arrayFilters": [
    {"identifier": "elem", "score": {"$gte": 90}}
  ]
}

// $ - 更新第一个元素（简化实现）
{
  "update": {
    "$set": {"items.$.status": "updated"}
  }
}

待实现的功能

⏳ 第三批功能（计划中）

高级聚合阶段：

$setWindowFields - 窗口函数
$graphLookup - 递归查找
$replaceRoot / $replaceWith - 替换根文档
$unionWith - 与其他集合并集
$redact - 文档级访问控制
$text - 文本搜索

更多日期操作符：

$week - 一年中的第几周
$isoWeek - ISO 周数
$dayOfYear - 一年中的第几天
$isoDayOfWeek - ISO 星期几

位运算操作符（聚合版本）：

$bitAnd, $bitOr, $bitXor, $bitNot

类型转换操作符：

$toString, $toInt, $toLong, $toDouble, $toBool, $toDate, $toObjectId

⏳ Date 类型完整支持（部分完成）

已完成：

✅ 日期操作符：$year, $month, $dayOfMonth, $hour, $minute, $second
✅ 日期格式化：$dateToString
✅ 日期计算：$dateAdd, $dateDiff
✅ 当前时间：$now

需要实现：

BSON Date 类型解析和序列化优化
时区支持（timezone 参数）
更复杂的日期计算函数

⏳ 测试和文档（部分完成）

已完成：

✅ Batch 2 功能的单元测试（query_batch2_test.go, crud_batch2_test.go 等）
✅ 集成测试（integration_batch2_test.go）
✅ HTTP API 测试（http/batch2_test.go）
✅ 测试文档（TEST_DOCUMENTATION.md）

需要完成：

性能基准测试
Fuzz 测试
并发安全测试
完整的 API 文档
用户使用指南

代码质量改进

已完成的改进：

✅ 统一了错误处理模式
✅ 添加了辅助函数（toInt64, toFloat64, toNumber 等）
✅ 实现了随机种子初始化
✅ 代码注释完善
✅ 添加了字段引用处理（$ 前缀）
✅ 完善了比较操作符支持
✅ 实现了复杂的 JSON Schema 验证
✅ 添加了数组位置操作符完整支持

建议的改进：

添加更多边界情况处理
性能优化（如添加索引支持）
添加基准测试
内存使用优化

统计信息

类别	已实现	总计	完成率
查询操作符	15	18	83%
更新操作符	17	20	85%
聚合阶段	14	25	56%
聚合表达式	~45	~70	64%
总体	~91	~133	~68%

下一步计划

立即执行（Batch 3）：

实现窗口函数 $setWindowFields
实现递归查找 $graphLookup
实现文档替换 $replaceRoot / $replaceWith
实现文本搜索 $text

后续批次：

完善 Date 类型的时区支持
实现类型转换操作符
添加性能基准测试
编写完整的 API 文档

验证方法

单元测试

go test ./internal/engine/... -v

运行所有 Batch 2 测试

./test_batch2.sh

API 测试

# 测试 $expr
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/testdb/products/find \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"filter": {"$expr": {"$gt": ["$qty", "$minQty"]}}}'

# 测试 $switch
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/testdb/students/aggregate \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "pipeline": [{
      "$addFields": {
        "grade": {
          "$switch": {
            "branches": [
              {"case": {"$gte": ["$score", 90]}, "then": "A"},
              {"case": {"$gte": ["$score", 80]}, "then": "B"}
            ],
            "default": "C"
          }
        }
      }
    }]
  }'

# 测试 $setOnInsert with upsert
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/testdb/users/update \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "filter": {"_id": "new_user"},
    "update": {
      "$set": {"status": "active"},
      "$setOnInsert": {"createdAt": "2024-01-01T00:00:00Z"}
    },
    "upsert": true
  }'

报告生成时间: 2026-03-14
版本: v1.0.0-alpha
最新批次: Batch 2 (已完成)

18 KiB Raw Blame History Unescape Escape

MongoDB 操作符实现进度报告

已完成的功能

✅ 第一批高优先级操作符（部分完成）

1. 查询操作符增强

2. 更新操作符增强

3. 聚合阶段增强

8. 高级聚合阶段（Batch 3 - 已完成）

9. 文本搜索（Batch 3 - 已完成）

10. 日期操作符增强（Batch 3 - 已完成）

待实现的功能

⏳ 第三批功能（已完成）

⏳ Date 类型完整支持（部分完成）

⏳ 测试和文档（部分完成）

代码质量改进

已完成的改进：

建议的改进：

统计信息

下一步计划

立即执行（Batch 4）：

后续批次：

验证方法

单元测试

运行所有 Batch 测试

Batch 3 专项测试

API 测试

6. 投影操作符（已完成）

7. 更新操作符增强（第二批）

待实现的功能

⏳ 第三批功能（计划中）

⏳ Date 类型完整支持（部分完成）

⏳ 测试和文档（部分完成）

代码质量改进

已完成的改进：

建议的改进：

统计信息

下一步计划

立即执行（Batch 3）：

后续批次：

验证方法

单元测试

运行所有 Batch 2 测试

API 测试

18 KiB

Raw Blame History