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# MongoDB 操作符实现进度报告
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**最后更新**: 2026-03-14
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**版本**: v1.0.0-alpha
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**总体进度**: 76% (101/133)
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## 📊 总览
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| 类别 | 已实现 | 总计 | 完成率 | 状态 |
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| **查询操作符** | 16 | 18 | 89% | ✅ Batch 1-3 |
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| **更新操作符** | 17 | 20 | 85% | ✅ Batch 1-2 |
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| **聚合阶段** | 18 | 25 | 72% | ✅ Batch 1-3 |
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| **聚合表达式** | ~50 | ~70 | 71% | ✅ Batch 1-3 |
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| **总体** | **~101** | **~133** | **~76%** | **进行中** |
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## ✅ 已完成功能清单
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### 一、查询操作符 (16/18 = 89%)
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#### ✅ Batch 1 - 基础查询增强
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- `$mod` - 模运算
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- `$bitsAllClear`, `$bitsAllSet`, `$bitsAnyClear`, `$bitsAnySet` - 位运算
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#### ✅ Batch 2 - 高级查询
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- `$expr` - 聚合表达式查询
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- `$jsonSchema` - JSON Schema 验证（支持完整的关键字）
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#### ✅ Batch 3 - 文本搜索
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- `$text` - 全文本搜索（多字段、分词、得分排序）
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**待实现**:
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- ⏳ `$near`, `$nearSphere` - 地理空间查询
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- ⏳ `$within`, `$geoWithin` - 地理围栏
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### 二、更新操作符 (17/20 = 85%)
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#### ✅ Batch 1 - 基础更新
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- `$min`, `$max` - 条件更新
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- `$rename` - 重命名字段
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- `$currentDate` - 设置当前时间
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- `$addToSet`, `$pop`, `$pullAll` - 数组操作
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#### ✅ Batch 2 - 高级更新
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- `$setOnInsert` - upsert 专用
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- 数组位置操作符：`$`, `$[]`, `$[identifier]`
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- arrayFilters 支持
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**待实现**:
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- ⏳ `$inc` 的复杂场景优化
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- ⏳ `$push` 的高级选项（$position, $slice）
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- ⏳ `$updatePipeline` - 使用聚合管道更新
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### 三、聚合阶段 (18/25 = 72%)
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#### ✅ Batch 1 - 基础阶段
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- `$match`, `$group`, `$sort`, `$project`, `$limit`, `$skip`
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- `$unwind`, `$lookup`, `$count`
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- `$addFields` / `$set`, `$unset`
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- `$facet`, `$sample`, `$bucket`
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#### ✅ Batch 3 - 高级阶段
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- `$replaceRoot` - 替换根文档
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- `$replaceWith` - 替换文档（简写）
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- `$setWindowFields` - 窗口函数（分区、排序、排名、移动聚合）
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- `$graphLookup` - 递归查找
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**待实现**:
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- ⏳ `$unionWith` - 集合并集
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- ⏳ `$redact` - 文档级访问控制
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- ⏳ `$indexStats` - 索引统计
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- ⏳ `$planCacheStats` - 计划缓存统计
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- ⏳ `$collStats` - 集合统计
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- ⏳ `$out` / `$merge` - 输出到集合
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- ⏳ `$documents` - 从常量创建文档
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### 四、聚合表达式 (~50/~70 = 71%)
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#### ✅ 算术操作符 (12/12)
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- `$abs`, `$ceil`, `$floor`, `$round`, `$sqrt`
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- `$add`, `$subtract`, `$multiply`, `$divide`, `$pow`
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- `$trunc`, `$log`, `$exp`
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#### ✅ 字符串操作符 (10/10)
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- `$concat`, `$substr`, `$substring`
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- `$toUpper`, `$toLower`
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- `$trim`, `$ltrim`, `$rtrim`
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- `$split`, `$replaceAll`, `$strcasecmp`
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#### ✅ 布尔操作符 (3/3)
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- `$and`, `$or`, `$not`
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#### ✅ 集合操作符 (8/8)
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- `$size`, `$filter`, `$map`
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- `$slice`, `$concatArrays`
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- `$in`, `$arrayElemAt`
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- `$first`, `$last`
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#### ✅ 对象操作符 (4/4)
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- `$mergeObjects`, `$objectToArray`
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- `$arrayToObject`, `$setField`
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#### ✅ 比较操作符 (6/6)
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- `$gt`, `$gte`, `$lt`, `$lte`, `$eq`, `$ne`
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#### ✅ 条件操作符 (3/3)
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- `$cond`, `$ifNull`, `$switch`
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#### ✅ 日期操作符 (14/14) ✅ Batch 3 完成
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- `$year`, `$month`, `$dayOfMonth`
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- `$hour`, `$minute`, `$second`, `$millisecond`
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- `$dateToString`, `$dateAdd`, `$dateDiff`
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- `$week`, `$isoWeek`, `$dayOfYear`, `$isoDayOfWeek`
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- `$now`
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**待实现**:
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- ⏳ 类型转换：`$toString`, `$toInt`, `$toDouble`, `$toBool`, `$toDate`, `$toObjectId`
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- ⏳ 位运算：`$bitAnd`, `$bitOr`, `$bitXor`, `$bitNot`
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- ⏳ 更多日期：`$isoWeekYear`, `$timezone`
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- ⏳ 元数据：`$meta`
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- ⏳ 其他：`$let`, `$rand`
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## 🎯 下一步实现规划
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### Batch 4 - 类型转换和位运算（优先级：高）
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**预计开始**: 下周
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**预计完成**: 2 周
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#### 1. 类型转换操作符
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```go
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// 目标文件：internal/engine/type_conversion.go
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- $toString - 转换为字符串
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- $toInt - 转换为整数
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- $toLong - 转换为长整数
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- $toDouble - 转换为浮点数
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- $toBool - 转换为布尔值
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- $toDate - 转换为日期
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- $toObjectId - 转换为 ObjectId
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- $toArray - 转换为数组
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- $toDocument - 转换为文档
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```
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**实现要点**:
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- 处理各种边界情况（null、未定义、类型不兼容）
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- 遵循 MongoDB 类型转换规则
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- 添加完整的单元测试
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#### 2. 位运算操作符
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```go
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// 目标文件：internal/engine/bitwise_ops.go
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- $bitAnd - 按位与
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- $bitOr - 按位或
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- $bitXor - 按位异或
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- $bitNot - 按位非
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```
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**实现要点**:
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- 支持整数和长整数
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- 处理负数的补码表示
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- 优化性能（使用位运算指令）
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#### 3. 时区支持增强
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```go
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// 目标文件：internal/engine/date_ops.go
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- timezone 参数支持（所有日期操作符）
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- $tz 操作符 - 获取时区信息
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- 夏令时处理
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```
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### Batch 5 - 剩余聚合阶段（优先级：中）
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**预计开始**: Batch 4 完成后
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**预计完成**: 2-3 周
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#### 1. `$unionWith` - 集合并集
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```json
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{
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"pipeline": [
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{"$unionWith": {
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||
"coll": "backup_orders",
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"pipeline": [{"$match": {"status": "archived"}}]
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}}
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||
]
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||
}
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||
```
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||
#### 2. `$redact` - 文档级访问控制
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```json
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||
{
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||
"pipeline": [{
|
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"$redact": {
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||
"$cond": [
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{"$eq": ["$level", 5]},
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"$$PRUNE",
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||
"$$DESCEND"
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||
]
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||
}
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}]
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}
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```
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#### 3. 统计和信息阶段
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- `$indexStats` - 索引使用统计
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- `$collStats` - 集合统计信息
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- `$planCacheStats` - 查询计划缓存
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#### 4. 输出阶段
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- `$out` - 输出到新集合
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- `$merge` - 合并到现有集合（支持多种模式）
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### Batch 6 - 性能优化和测试（优先级：高）
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**预计开始**: Batch 5 完成后
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**预计完成**: 3-4 周
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#### 1. 性能基准测试
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```go
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// 目标文件：internal/engine/*_test.go
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func BenchmarkAggregationPipeline(b *testing.B)
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func BenchmarkTextSearch(b *testing.B)
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func BenchmarkWindowFunctions(b *testing.B)
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```
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#### 2. 并发安全测试
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```go
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// 目标文件：internal/engine/concurrency_test.go
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func TestConcurrentAccess(b *testing.T)
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func TestRaceConditions(b *testing.T)
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```
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#### 3. Fuzz 测试
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||
```go
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// 目标文件：internal/engine/fuzz_test.go
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||
func FuzzExpressionParser(f *testing.F)
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||
func FuzzQueryMatcher(f *testing.F)
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```
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#### 4. 内存优化
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- 减少 allocations
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- 对象池复用
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- 流式处理大数据集
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### Batch 7 - 高级功能（优先级：低）
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**预计开始**: TBD
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**预计完成**: TBD
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#### 1. 地理空间查询
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- `$near`, `$nearSphere`
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- `$geoWithin`, `$geoIntersects`
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- `$geometry`, `$centerSphere`
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#### 2. 全文索引优化
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- 倒排索引
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- 中文分词
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- 相关性算法优化（BM25）
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#### 3. SQL 兼容层
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- 将 SQL 查询转换为 MongoDB 风格 API
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- 支持基本 CRUD 操作
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## 📈 里程碑
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### ✅ 已完成
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- **2026-03-01**: Batch 1 完成（基础操作符）
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- **2026-03-07**: Batch 2 完成（$expr, 投影，数组操作符）
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- **2026-03-14**: Batch 3 完成（窗口函数、递归查找、文本搜索）
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### 🎯 即将完成
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- **2026-03-28**: Batch 4（类型转换、位运算）
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- **2026-04-11**: Batch 5（剩余聚合阶段）
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- **2026-05-09**: Batch 6（性能优化和完整测试）
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## 🧪 测试覆盖率
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### 当前状态
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- ✅ 单元测试：100+ 个测试函数
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- ✅ 集成测试：20+ 个场景
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- ✅ HTTP API 测试：覆盖所有端点
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- ❌ 基准测试：未开始
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- ❌ Fuzz 测试：未开始
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- ❌ 并发测试：未开始
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### 目标
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- 单元测试覆盖率 > 85%
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- 关键路径 100% 覆盖
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- 添加性能基准
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- 通过 race detector
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## 📝 文档状态
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### ✅ 已完成
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- `BATCH3_IMPLEMENTATION.md` - Batch 3 详细实现文档
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- `TEST_DOCUMENTATION.md` - 测试文档
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- `TEST_FIXES.md` - 测试修复记录
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- `IMPLEMENTATION_PROGRESS.md` - 进度报告（本文档）
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### ⏳ 待完成
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- API 参考文档（自动生成）
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- 用户使用指南
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- 最佳实践手册
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- 性能调优指南
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- 故障排查手册
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## 🔧 技术债务
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### 需要改进的地方
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1. **错误处理**
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- 统一错误类型定义
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- 添加错误码
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- 改进错误消息
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2. **日志记录**
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- 添加结构化日志
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- 实现日志级别
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- 添加性能追踪
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3. **代码组织**
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- 提取公共逻辑
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- 减少代码重复
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||
- 改进包结构
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4. **性能瓶颈**
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- 文本搜索线性扫描 → 倒排索引
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- 递归查找深度限制 → 迭代器模式
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- 窗口函数全量计算 → 滑动窗口优化
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## 🚀 快速验证
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### 编译项目
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```bash
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||
bash build.sh
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||
```
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||
### 运行所有测试
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||
```bash
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||
go test ./... -v
|
||
```
|
||
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||
### 运行专项测试
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||
```bash
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# Batch 3 功能测试
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||
go test -v -run "Replace|Graph|Window|Text|Week" ./internal/engine
|
||
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||
# 聚合表达式测试
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||
go test -v -run "Aggregate|Expression" ./internal/engine
|
||
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||
# 查询操作符测试
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||
go test -v -run "Query|Filter|Expr" ./internal/engine
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||
```
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||
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||
### API 示例
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||
```bash
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||
# 文本搜索
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||
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/db/collection/find \
|
||
-H "Content-Type: application/json" \
|
||
-d '{"filter": {"$text": {"$search": "keyword"}}}'
|
||
|
||
# 窗口函数
|
||
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/db/collection/aggregate \
|
||
-H "Content-Type: application/json" \
|
||
-d '{"pipeline": [{"$setWindowFields": {
|
||
"partitionBy": "$category",
|
||
"output": {"rank": {"$documentNumber": {}}}
|
||
}}]}'
|
||
|
||
# 递归查找
|
||
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/db/collection/aggregate \
|
||
-H "Content-Type: application/json" \
|
||
-d '{"pipeline": [{"$graphLookup": {
|
||
"from": "collection",
|
||
"startWith": "$parentId",
|
||
"connectFromField": "_id",
|
||
"connectToField": "parentId",
|
||
"as": "children"
|
||
}}]}'
|
||
```
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||
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||
---
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||
## 📞 贡献指南
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||
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||
欢迎贡献代码、报告问题或提出新功能建议！
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||
### 提交 PR 前请确保
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||
1. 所有测试通过
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||
2. 代码已格式化 (`make fmt`)
|
||
3. 添加必要的单元测试
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||
4. 更新相关文档
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||
### 开发环境设置
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||
```bash
|
||
# 安装依赖
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make deps
|
||
|
||
# 运行服务
|
||
make run
|
||
|
||
# 运行测试
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||
make test
|
||
|
||
# 生成覆盖率报告
|
||
make test-coverage
|
||
```
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**维护者**: Gomog Team
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**许可证**: MIT
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**GitHub**: [gomog](https://github.com/gomog)
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