1. 概述
MongoDB 是一个跨平台、文档导向的开源NoSQL数据库，用C++编写。此外，MongoDB还提供了高性能、高可用性和自动扩展功能。
为了在MongoDB中更新文档，我们可以使用不同的方法，如updateOne、findOneAndUpdate等。MongoDB还为更新方法提供了各种操作符。
在这个教程中，我们将讨论在MongoDB中执行更新操作的不同方法。对于每种方法，我们首先会讨论MongoDB shell查询，然后是其在Java中的实现。
2. 数据库设置
在进行更新查询之前，我们先创建一个数据库baeldung和一个示例集合student:
use baeldung;
db.createCollection(student);
举个例子，我们使用insertMany查询向student集合添加一些文档：
db.student.insertMany([
{
"student_id": 8764,
"student_name": "Paul Starc",
"address": "Hostel 1",
"age": 16,
"roll_no":199406
},
{
"student_id": 8765,
"student_name": "Andrew Boult",
"address": "Hostel 2",
"age": 18,
"roll_no":199408
}
]);
插入成功后，我们会得到一个包含acknowledged:true的JSON：
{
"acknowledged" : true,
"insertedIds" : [
ObjectId("621b078485e943405d04b557"),
ObjectId("621b078485e943405d04b558")
]
}
现在，让我们深入探讨在MongoDB中更新文档的各种方式。
3. 使用updateOne方法
MongoDB中的更新操作可以添加新字段、删除字段或更新现有字段。updateOne方法根据应用的查询过滤器在一个集合中更新单个文档。它首先找到匹配过滤器的文档，然后更新指定的字段。
此外，我们还可以使用不同的操作符，如$set、$unset、$inc等与更新方法一起使用。
来看一个查询示例，用于更新集合中的单个文档：
db.student.updateOne(
{
"student_name" : "Paul Starc"
},
{
$set: {
"address" : "Hostel 2"
}
}
);
输出将类似于以下内容：
{
"acknowledged":true,
"matchedCount":1,
"modifiedCount":1
}
现在，我们来看看上述updateOne查询的Java驱动代码：
UpdateResult updateResult = collection.updateOne(Filters.eq("student_name", "Paul Starc"),
Updates.set("address", "Hostel 2"));
这里，我们首先使用student_name字段来过滤文档，然后更新student_name为"Paul Starc"的文档地址。
4. 使用updateMany方法
updateMany方法通过给定的过滤器更新MongoDB集合中的所有文档。使用updateMany的一个好处是可以更新多个文档，而不会丢失旧文档的字段。
让我们看看使用updateMany方法的MongoDB shell查询：
db.student.updateMany(
{
age: {
$lt: 20
}
},
{
$set:{
"Review" : true
}
}
);
此命令将返回如下输出：
{
"acknowledged":true,
"matchedCount":2,
"modifiedCount":2
}
其中，matchedCount包含匹配文档的数量，modifiedCount包含被修改的文档数量。
现在，让我们看看使用updateMany方法的Java驱动代码：
UpdateResult updateResult = collection.updateMany(Filters.lt("age", 20), Updates.set("Review", true));
在这里，所有年龄小于20的文档都会被过滤，并将Review字段设置为true。
5. 使用replaceOne方法
MongoDB的replaceOne方法替换整个文档。**replaceOne的一个缺点是，所有旧字段将被新字段替换，旧字段也会丢失：**
db.student.replaceOne(
{
"student_id": 8764
},
{
"student_id": 8764,
"student_name": "Paul Starc",
"address": "Hostel 2",
"age": 18,
"roll_no":199406
}
);
在这种情况下，我们将得到以下输出：
{
"acknowledged":true,
"matchedCount":1,
"modifiedCount":1
}
如果未找到匹配项，操作将返回matchedCount为0：
{
"acknowledged":true,
"matchedCount":0,
"modifiedCount":0
}
现在，我们用replaceOne方法的Java驱动代码来编写相应代码：
Document replaceDocument = new Document();
replaceDocument
.append("student_id", 8764)
.append("student_name", "Paul Starc")
.append("address", "Hostel 2")
.append("age",18)
.append("roll_no", 199406);
UpdateResult updateResult = collection.replaceOne(Filters.eq("student_id", 8764), replaceDocument);
在上述代码中，我们创建了一个文档，用于替换旧文档。具有student_id为8764的文档将被新创建的文档替换。
6. 使用findOneAndReplace方法
MongoDB提供的高级更新方法之一是findOneAndReplace，它根据给定的选择标准替换第一个匹配的文档。默认情况下，此方法返回原始文档。我们可以根据需要使用findOneAndReplace的不同选项来对文档进行排序和投影。
简而言之，findOneAndReplace根据应用的过滤器替换集合中的第一个匹配文档：
db.student.findOneAndReplace(
{
"student_id" : {
$eq : 8764
}
},
{
"student_id" : 8764,
"student_name" : "Paul Starc",
"address": "Hostel 2",
"age": 18,
"roll_no":199406
},
{
returnNewDocument: false
}
);
这个查询将返回以下文档：
{
"student_id":8764,
"student_name":"Paul Starc",
"address":"Hostel 1",
"age":16,
"roll_no":199406
}
如果我们设置returnNewDocument为true，操作将返回替换后的文档：
{
"student_id":8764,
"student_name":"Paul Starc",
"address":"Hostel 2",
"age":18,
"roll_no":199406
}
现在，让我们使用findOneAndReplace方法来在返回的文档中投影student_id和age字段：
db.student.findOneAndReplace(
{
"student_id" : {
$eq : 8764
}
},
{
"student_id" : 8764,
"student_name" : "Paul Starc",
"address": "Hostel 2",
"age": 18,
"roll_no":199406
},
{
projection: {
"_id" : 0,
"student_id":1,
"age" : 1
}
}
);
上述查询的输出将只包含投影的字段：
{
"student_id":"8764",
"age":16
}
上述查询的Java驱动代码，包括findOneAndReplace的各种选项：
Document replaceDocument = new Document();
replaceDocument
.append("student_id", 8764)
.append("student_name", "Paul Starc")
.append("address", "Hostel 2")
.append("age", 18)
.append("roll_no", 199406);
Document sort = new Document("roll_no", 1);
Document projection = new Document("_id", 0).append("student_id", 1).append("address", 1);
Document resultDocument = collection.findOneAndReplace(
Filters.eq("student_id", 8764),
replaceDocument,
new FindOneAndReplaceOptions().upsert(true).sort(sort).projection(projection).returnDocument(ReturnDocument.AFTER));
在这段代码中，findOneAndReplace方法首先根据roll_no字段升序排序文档，然后新创建的文档替换student_id为"8764"的文档。
7. 使用findOneAndUpdate方法
findOneAndUpdate方法更新集合中的第一个匹配文档。如果有多于一个文档匹配选择标准，则仅更新第一个匹配的文档。当我们更新文档时，_id字段的值保持不变：
db.student.findOneAndUpdate(
{
"student_id" : 8764
},
{
$inc : {
"roll_no" : 5
}
},
{
sort: {
"roll_no" : 1
},
projection: {
"_id" : 0,
"student_id":1,
"address" : 1
}
}
);
查询的输出将只包含旧文档的studentId和address：
{
"student_id":8764,
"address":"Hostel 1"
}
上述查询的Java驱动代码（使用findOneAndUpdate的不同选项）如下：
Document sort = new Document("roll_no", 1);
Document projection = new Document("_id", 0).append("student_id", 1).append("address", 1);
Document resultDocument = collection.findOneAndUpdate(
Filters.eq("student_id", 8764),
Updates.inc("roll_no", 5),
new FindOneAndUpdateOptions().sort(sort).projection(projection).returnDocument(ReturnDocument.BEFORE));
在这个例子中，findOneAndUpdate方法首先根据roll_no字段升序排序文档。上述查询将roll_no递增5，然后返回student_id和address字段。
8. 结论
在这篇文章中，我们探讨了在MongoDB中更新文档的各种方法。首先我们了解了MongoDB shell查询，然后讨论了相应的Java驱动代码。
所有这些示例和代码片段的实现可以在GitHub上找到。