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操作符

$topN（聚合累加器）

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定义

$topN

5.2 版本中的新增功能。

根据指定的排序顺序，返回群组内前 n 个元素的聚合。如果该组包含的元素少于 n 个，$topN 返回该组中的所有元素。

语法

{
   $topN:
      {
         n: <expression>,
         sortBy: { <field1>: <sort order>, <field2>: <sort order> ... },
         output: <expression>
      }
}

  • n 限制每组的结果数量，并且必须是正整数表达式，可以是常量或取决于 $group的_id值。

  • sortBy 指定结果的顺序，语法类似于$sort 。

  • output 表示组中每个元素的输出，可以是任何表达式。

行为

Null 和缺失值

  • $topN 不筛选空值。

  • $topN 将缺失值转换为 null 并保留在输出中。

db.aggregate( [
   {
      $documents: [
         { playerId: "PlayerA", gameId: "G1", score: 1 },
         { playerId: "PlayerB", gameId: "G1", score: 2 },
         { playerId: "PlayerC", gameId: "G1", score: 3 },
         { playerId: "PlayerD", gameId: "G1"},
         { playerId: "PlayerE", gameId: "G1", score: null }
      ]
   },
   {
      $group:
      {
         _id: "$gameId",
         playerId:
            {
               $topN:
                  {
                     output: [ "$playerId", "$score" ],
                     sortBy: { "score": 1 },
                     n: 3
                  }
            }
      }
   }
] )

在本例中：

  • $documents 创建包含玩家分数的字面文档。

  • $group 按 gameId 对文档进行分组。此示例只有一个 gameId、G1。

  • PlayerD 分数缺失，且 PlayerE 的 score 为空。这些值都被视为空值。

  • playerId 和 score 字段指定为 output : ["$playerId"," $score"]，并以数组值形式返回。

  • 由于 sortBy: { "score" : 1 }，空值被排序到返回的 playerId 数组的前面。

[
   {
      _id: 'G1',
      playerId: [ [ 'PlayerD', null ], [ 'PlayerE', null ], [ 'PlayerA', 1 ] ]
   }
]

BSON 数据类型排序

对不同类型进行排序时，将使用BSON 数据类型的顺序来确定顺序。 例如，考虑一个其值由字符串和数字组成的collection。

  • 在升序排序中，字符串值排在数值之后。

  • 在降序排序中，字符串值排在数值之前。

db.aggregate( [
   {
      $documents: [
         { playerId: "PlayerA", gameId: "G1", score: 1 },
         { playerId: "PlayerB", gameId: "G1", score: "2" },
         { playerId: "PlayerC", gameId: "G1", score: "" }
      ]
   },
   {
      $group:
         {
            _id: "$gameId",
            playerId: {
               $topN:
               {
                  output: ["$playerId","$score"],
                  sortBy: {"score": -1},
                  n: 3
               }
            }
         }
   }
] )

在本例中：

  • PlayerA 有一个整数分数。

  • PlayerB 有一个字符串"2"分数。

  • PlayerC 有一个空字符串分数。

由于按降序{ "score" : -1 }排序，因此字符串字面值会排序在PlayerA的数值之前：

[
   {
      _id: "G1",
      playerId: [ [ "PlayerB", "2" ], [ "PlayerC", "" ], [ "PlayerA", 1 ] ]
   }
]

限制

窗口函数和聚合表达式支持

$topN 不支持作为聚合表达式。

$topN 支持作为 window operator。

内存限制注意事项

$topN聚合管道中的群组受100 MB 限制管道限制的约束。 如果单个群组超过此限制，则聚合失败并显示错误。

举例

请考虑包含以下文档的 gamescores 集合：

db.gamescores.insertMany([
   { playerId: "PlayerA", gameId: "G1", score: 31 },
   { playerId: "PlayerB", gameId: "G1", score: 33 },
   { playerId: "PlayerC", gameId: "G1", score: 99 },
   { playerId: "PlayerD", gameId: "G1", score: 1 },
   { playerId: "PlayerA", gameId: "G2", score: 10 },
   { playerId: "PlayerB", gameId: "G2", score: 14 },
   { playerId: "PlayerC", gameId: "G2", score: 66 },
   { playerId: "PlayerD", gameId: "G2", score: 80 }
])

找出最高的三个 Scores

可以使用 $topN 累加器查找单个游戏中得分最高的玩家。

db.gamescores.aggregate( [
   {
      $match : { gameId : "G1" }
   },
   {
      $group:
         {
            _id: "$gameId",
            playerId:
               {
                  $topN:
                  {
                     output: ["$playerId", "$score"],
                     sortBy: { "score": -1 },
                     n:3
                  }
               }
         }
   }
] )

示例管道：

  • 使用 $match 筛选单个 gameId 的结果。在本例中为 G1。

  • 使用 $group 按 gameId 对结果分组。本例中为 G1。

  • 使用 sort by { "score": -1 }按降序对结果进行排序。

  • 使用output : ["$playerId"," $score"]指定从$topN输出的字段。

  • 使用 $topN 返回 G1 游戏中带有 n : 3 的最高 score 的前三个文档。

操作返回以下结果：

[
   {
      _id: 'G1',
      playerId: [ [ 'PlayerC', 99 ], [ 'PlayerB', 33 ], [ 'PlayerA', 31 ] ]
   }
]

与该查询等效的 SQL 是：

SELECT T3.GAMEID,T3.PLAYERID,T3.SCORE
FROM GAMESCORES AS GS
JOIN (SELECT TOP 3
         GAMEID,PLAYERID,SCORE
         FROM GAMESCORES
         WHERE GAMEID = 'G1'
         ORDER BY SCORE DESC) AS T3
            ON GS.GAMEID = T3.GAMEID
GROUP BY T3.GAMEID,T3.PLAYERID,T3.SCORE
   ORDER BY T3.SCORE DESC

在多个游戏中查找三个最高分文档

可以使用 $topN 累加器查找每个游戏中得分最高的玩家。

db.gamescores.aggregate( [
      {
         $group:
         { _id: "$gameId", playerId:
            {
               $topN:
                  {
                     output: [ "$playerId","$score" ],
                     sortBy: { "score": -1 },
                     n: 3
                  }
            }
         }
      }
] )

示例管道：

  • 使用 $group 按 gameId 对结果进行分组。

  • 使用output : ["$playerId", "$score"]指定从$topN输出的字段。

  • 使用 sort by { "score": -1 }按降序对结果进行排序。

  • 使用 $topN 返回每个具有 n: 3 游戏的 score 最高的前三个文档。

操作返回以下结果：

[
   {
      _id: 'G1',
      playerId: [ [ 'PlayerC', 99 ], [ 'PlayerB', 33 ], [ 'PlayerA', 31 ] ]
   },
   {
      _id: 'G2',
      playerId: [ [ 'PlayerD', 80 ], [ 'PlayerC', 66 ], [ 'PlayerB', 14 ] ]
   }
]

与该查询等效的 SQL 是：

SELECT PLAYERID,GAMEID,SCORE
FROM(
   SELECT ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY GAMEID ORDER BY SCORE DESC) AS GAMERANK,
   GAMEID,PLAYERID,SCORE
   FROM GAMESCORES
) AS T
WHERE GAMERANK <= 3
ORDER BY GAMEID

根据n 的群组密钥计算$group

您还可以动态分配n的值。 在此示例中，对gameId字段使用了$cond表达式。

db.gamescores.aggregate([
   {
      $group:
      {
         _id: {"gameId": "$gameId"},
         gamescores:
            {
               $topN:
                  {
                     output: "$score",
                     n: { $cond: { if: {$eq: ["$gameId","G2"] }, then: 1, else: 3 } },
                     sortBy: { "score": -1 }
                  }
            }
      }
   }
] )

示例管道：

  • 使用 $group 按 gameId 对结果进行分组。

  • 使用output : "$score"指定从$topN输出的字段。

  • 如果gameId为G2 ，则n为 1，否则n为 3。

  • 使用 sort by { "score": -1 }按降序对结果进行排序。

操作返回以下结果：

[
   { _id: { gameId: 'G1' }, gamescores: [ 99, 33, 31 ] },
   { _id: { gameId: 'G2' }, gamescores: [ 80 ] }
]

后退

$top

来年

$toString

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