$integral (聚合)

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示例

定义

新版本5.0.

$integral

返回曲线下面积的近似值，使用梯形法则计算，其中每一组相邻文档形成一个梯形，使用在 $setWindowFields 阶段中的 sortBy 字段值进行积分区间。

sortBy 字段 $setWindowFields 阶段中的值用于计算。
input 字段的 expression 结果值在 $integral 中用于 y 轴值。

$integral 仅在 $setWindowFields 阶段中可用。

$integral 语法

{
   $integral: {
      input: <expression>,
      unit: <time unit>
   }
}

$integral 接收一个包含以下字段的文档

字段	描述
input	指定要评估的 expression。您必须提供一个返回数字的表达式。
unit	指定时间单位的字符串。使用以下字符串之一 `"week"` `"day"` `"hour"` `"minute"` `"second"` `"millisecond"` 如果 sortBy 字段不是日期，则必须省略 `unit`。如果指定 `unit`，则必须在 sortBy 字段中指定日期。

行为

如果您省略了窗口，则使用默认窗口，其上下限均未定义。

示例

创建一个包含电力使用量（以千瓦计）的powerConsumption集合，这些使用量由测量仪表在30秒间隔内测量得到。

db.powerConsumption.insertMany( [
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:10:30Z" ),
     kilowatts: 2.95 },
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:00Z" ),
     kilowatts: 2.7 },
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:30Z" ),
     kilowatts: 2.6 },
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:12:00Z" ),
     kilowatts: 2.98 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:10:30Z" ),
     kilowatts: 2.5 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:00Z" ),
     kilowatts: 2.25 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:30Z" ),
     kilowatts: 2.75 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:12:00Z" ),
     kilowatts: 2.82 }
] )

此示例在$setWindowFields阶段使用$integral，以输出每个测量仪表测量的千瓦时能源消耗。

db.powerConsumption.aggregate( [
   {
      $setWindowFields: {
         partitionBy: "$powerMeterID",
         sortBy: { timeStamp: 1 },
         output: {
            powerMeterKilowattHours: {
               $integral: {
                  input: "$kilowatts",
                  unit: "hour"
               },
               window: {
                  range: [ "unbounded", "current" ],
                  unit: "hour"
               }
            }
         }
      }
   }
] )

在示例中

partitionBy: "$powerMeterID" 分区集合中的文档，分区依据为powerMeterID。
sortBy: { timeStamp: 1 } 排序每个分区中的文档，按照timeStamp的升序（1），因此最早的timeStamp排在首位。
output设置一个新的字段powerMeterKilowattHours中的kilowatts积分值，使用在range窗口中运行的$integral。
- 输入表达式设置为"$kilowatts"，这是积分计算中y轴值的用途。
- 对于 $integral 单位，将其设置为 "hour" 用于 timeStamp 字段，这意味着 $integral 返回的值是千瓦时能耗。
- 窗口包含从 无界 下限到输出中当前文档之间的文档。这意味着 $integral 返回从分区的开始到输出中当前文档的时间戳为止的文档总能耗，这个分区是每个电表的第一个数据点。

在这个示例输出中，电表1和2的能耗测量值显示在 powerMeterKilowattHours 字段中。

{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62863"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:10:30Z"), "kilowatts" : 2.95,
  "powerMeterKilowattHours" : 0 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62864"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:00Z"), "kilowatts" : 2.7,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.023541666666666666 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62865"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:30Z"), "kilowatts" : 2.6,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.045625 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62866"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:12:00Z"), "kilowatts" : 2.98,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.068875 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62867"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:10:30Z"), "kilowatts" : 2.5,
  "powerMeterKilowattHours" : 0 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62868"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:00Z"), "kilowatts" : 2.25,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.019791666666666666 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62869"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:30Z"), "kilowatts" : 2.75,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.040625 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e6286a"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:12:00Z"), "kilowatts" : 2.82,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.06383333333333334 }

提示

另请参阅

有关更多示例，请参阅IOT 功耗，请参阅实用MongoDB聚合操作电子书。

$indexOfCP

$isArray