$first（聚合）

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定义

$first

5.0 版本中的更改。

返回一组文档中第一个文档的表达式结果。仅当文档按定义的顺序排列时才有意义。

$first 可在以下阶段使用：

$bucket
$bucketAuto
$group
$setWindowFields （从 MongoDB 5.0 开始提供）

语法

$first 事务语法：

{ $first: <expression> }

行为

定义文档顺序

要定义 $setWindowFields 中 $first 的文档顺序，请设置 sortBy 字段。
要在其他管道阶段为 $first 定义文档顺序，请在前面添加一个 $sort 阶段。

数组操作符

如果该表达式解析为一个数组：

对于一组文档，$first 将返回第一个文档的整个数组。它不会遍历数组元素。类似 $group 和 $setWindowFields 的阶段就属于这种情况。
对于单个文档，$first 会返回该数组的第一个元素。$addFields 一类的阶段便是如此。

缺失的值

群组中的文档可能缺失字段，或者可能具有缺失值的字段。

如果前一个管道阶段没有文档，则$group阶段将不返回任何内容。
如果 $first 累加器正在处理的字段缺失，则 $first 返回 null。
与 $setWindowFields 一起使用时，$first 对于空窗口，返回 null。例如，当分区的第一个文档上有一个 { documents:[ -1, -1] } documents 窗口时。

有关更多信息，请参阅本主题后面的缺失数据示例。

示例

在`$group` 阶段使用

创建 sales 集合：

db.sales.insertMany( [
   { "_id" : 1, "item" : "abc", "price" : 10, "quantity" : 2, "date" : ISODate("2014-01-01T08:00:00Z") },
   { "_id" : 2, "item" : "jkl", "price" : 20, "quantity" : 1, "date" : ISODate("2014-02-03T09:00:00Z") },
   { "_id" : 3, "item" : "xyz", "price" : 5, "quantity" : 5, "date" : ISODate("2014-02-03T09:05:00Z") },
   { "_id" : 4, "item" : "abc", "price" : 10, "quantity" : 10, "date" : ISODate("2014-02-15T08:00:00Z") },
   { "_id" : 5, "item" : "xyz", "price" : 5, "quantity" : 10, "date" : ISODate("2014-02-15T09:05:00Z") },
   { "_id" : 6, "item" : "xyz", "price" : 5, "quantity" : 5, "date" : ISODate("2014-02-15T12:05:10Z") },
   { "_id" : 7, "item" : "xyz", "price" : 5, "quantity" : 10, "date" : ISODate("2014-02-15T14:12:12Z") }
] )

按item字段对文档进行分组，以下操作使用$first累加器返回每个项目的第一个销售日期：

db.sales.aggregate(
   [
     { $sort: { item: 1, date: 1 } },
     {
       $group:
         {
           _id: "$item",
           firstSale: { $first: "$date" }
         }
     }
   ]
)

操作返回以下结果：

[
   { _id: 'jkl', firstSale: ISODate("2014-02-03T09:00:00.000Z") },
   { _id: 'xyz', firstSale: ISODate("2014-02-03T09:05:00.000Z") },
   { _id: 'abc', firstSale: ISODate("2014-01-01T08:00:00.000Z") }
]

缺少数据

badData 集合中的部分文档缺少字段，其他文档则缺少字段值。

创建 badData 集合：

db.badData.insertMany( [
   { "_id": 1, "price": 6, "quantity": 6 },
   { "_id": 2, "item": "album", "price": 5 , "quantity": 5  },
   { "_id": 7, "item": "tape", "price": 6, "quantity": 6 },
   { "_id": 8, "price": 5, "quantity": 5  },
   { "_id": 9, "item": "album", "price": 3, "quantity": '' },
   { "_id": 10, "item": "tape", "price": 3, "quantity":  4 },
   { "_id": 12, "item": "cd", "price": 7  }
] )

查询 badData 集合，在 item 字段对输出进行分组：

db.badData.aggregate( [
   { $sort: { item: 1, price: 1 } },
   { $group:
      {
         _id: "$item",
         inStock: { $first: "$quantity" }
      }
   }
] )

$sort 阶段会对文档进行排序并将它们传递到 $group 阶段。

[
  { _id: null, inStock: 5 },
  { _id: 'album', inStock: '' },
  { _id: 'cd', inStock: null },
  { _id: 'tape', inStock: 4 }
]

$first 从每个输出群组中选择第一个文档：

包括 _id: null 组。
缺少累加器字段（在本示例中为 $quantity）时，$first 会返回 null。

在`$setWindowFields` 阶段使用

版本 5.0 中的新增功能。

创建cakeSales集合，其中包含加利福尼亚州 ( CA ) 和华盛顿州 ( WA ) 的蛋糕销售情况：

db.cakeSales.insertMany( [
   { _id: 0, type: "chocolate", orderDate: new Date("2020-05-18T14:10:30Z"),
     state: "CA", price: 13, quantity: 120 },
   { _id: 1, type: "chocolate", orderDate: new Date("2021-03-20T11:30:05Z"),
     state: "WA", price: 14, quantity: 140 },
   { _id: 2, type: "vanilla", orderDate: new Date("2021-01-11T06:31:15Z"),
     state: "CA", price: 12, quantity: 145 },
   { _id: 3, type: "vanilla", orderDate: new Date("2020-02-08T13:13:23Z"),
     state: "WA", price: 13, quantity: 104 },
   { _id: 4, type: "strawberry", orderDate: new Date("2019-05-18T16:09:01Z"),
     state: "CA", price: 41, quantity: 162 },
   { _id: 5, type: "strawberry", orderDate: new Date("2019-01-08T06:12:03Z"),
     state: "WA", price: 43, quantity: 134 }
] )

此示例在$setWindowFields阶段使用$first为每个state输出第一个蛋糕销售订单type：

db.cakeSales.aggregate( [
   {
      $setWindowFields: {
         partitionBy: "$state",
         sortBy: { orderDate: 1 },
         output: {
            firstOrderTypeForState: {
               $first: "$type",
               window: {
                  documents: [ "unbounded", "current" ]
               }
            }
         }
      }
   }
] )

在示例中：

partitionBy: "$state" 按 state 对集合中的文档分区。CA 和 WA 都有分区。
sortBy: { orderDate: 1 } 按 orderDate 以升序 (1) 对每个分区中的文档进行排序，因此最早的 orderDate 位于最前面。

output 将 firstOrderTypeForState 字段设置为 documents 窗口中的第一个订单 type。
window 包含介于 unbounded 下限和输出中 current 文档之间的文档。这意味着 $first 会返回分区开头和当前文档之间文档的第一个顺序 type。

在此输出中，CA 和 WA 的第一个订单 type 值会显示在 firstOrderTypeForState 字段中：

{ "_id" : 4, "type" : "strawberry", "orderDate" : ISODate("2019-05-18T16:09:01Z"),
  "state" : "CA", "price" : 41, "quantity" : 162, "firstOrderTypeForState" : "strawberry" }
{ "_id" : 0, "type" : "chocolate", "orderDate" : ISODate("2020-05-18T14:10:30Z"),
  "state" : "CA", "price" : 13, "quantity" : 120, "firstOrderTypeForState" : "strawberry" }
{ "_id" : 2, "type" : "vanilla", "orderDate" : ISODate("2021-01-11T06:31:15Z"),
  "state" : "CA", "price" : 12, "quantity" : 145, "firstOrderTypeForState" : "strawberry" }
{ "_id" : 5, "type" : "strawberry", "orderDate" : ISODate("2019-01-08T06:12:03Z"),
  "state" : "WA", "price" : 43, "quantity" : 134, "firstOrderTypeForState" : "strawberry" }
{ "_id" : 3, "type" : "vanilla", "orderDate" : ISODate("2020-02-08T13:13:23Z"),
  "state" : "WA", "price" : 13, "quantity" : 104, "firstOrderTypeForState" : "strawberry" }
{ "_id" : 1, "type" : "chocolate", "orderDate" : ISODate("2021-03-20T11:30:05Z"),
  "state" : "WA", "price" : 14, "quantity" : 140, "firstOrderTypeForState" : "strawberry" }

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$filter

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$firstN

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