聚合管道 (Aggregation Pipeline)

计算总订单数量

以下聚合管道示例包含两个阶段，并返回按披萨名称分组后，各款中号披萨的总订单数量：

db.orders.aggregate( [
   // Stage 1: Filter pizza order documents by pizza size
   {
      $match: { size: "medium" }
   },
   // Stage 2: Group remaining documents by pizza name and calculate total quantity
   {
      $group: { _id: "$name", totalQuantity: { $sum: "$quantity" } }
   }
] )

$match 阶段：

• 从披萨订单文档过滤出size为medium的披萨。

• 将剩余文档传递到$group阶段。

$group 阶段：

• 按披萨name对剩余文档进行分组。

• 使用$sum计算每种披萨name的总订单quantity。总数存储在聚合管道返回的totalQuantity字段中。

示例输出：

[
   { _id: 'Cheese', totalQuantity: 50 },
   { _id: 'Vegan', totalQuantity: 10 },
   { _id: 'Pepperoni', totalQuantity: 20 }
]

计算订单总值和平均订单数

以下示例计算了两个日期之间的披萨订单总额和平均订单数量：

db.orders.aggregate( [
   // Stage 1: Filter pizza order documents by date range
   {
      $match:
      {
         "date": { $gte: new ISODate( "2020-01-30" ), $lt: new ISODate( "2022-01-30" ) }
      }
   },
   // Stage 2: Group remaining documents by date and calculate results
   {
      $group:
      {
         _id: { $dateToString: { format: "%Y-%m-%d", date: "$date" } },
         totalOrderValue: { $sum: { $multiply: [ "$price", "$quantity" ] } },
         averageOrderQuantity: { $avg: "$quantity" }
      }
   },
   // Stage 3: Sort documents by totalOrderValue in descending order
   {
      $sort: { totalOrderValue: -1 }
   }
 ] )

$match 阶段：

• 使用 $gte 和 $lt 将披萨订单文档筛选为指定日期范围内的文档。

• 将剩余文档传递到$group阶段。

$group 阶段：

• 使用 $dateToString 按日期对文档进行分组。

• 对于每个群组，计算：

  • 使用 $sum 和 $multiply 的总订单值。

  • 使用 $avg 计算平均订单数量。

• 将分组的文档传递到 $sort 阶段。

$sort 阶段：

• 按每组的总订单值以降序对文档进行排序 ( -1 )。

• 返回排序文档。

示例输出：

[
   { _id: '2022-01-12', totalOrderValue: 790, averageOrderQuantity: 30 },
   { _id: '2021-03-13', totalOrderValue: 770, averageOrderQuantity: 15 },
   { _id: '2021-03-17', totalOrderValue: 630, averageOrderQuantity: 30 },
   { _id: '2021-01-13', totalOrderValue: 350, averageOrderQuantity: 10 }
]

聚合表达式和操作符

某些聚合管道阶段接受表达式。运算符根据输入表达式计算值。

在 MongoDB 查询语言中，您可以从以下组件构建表达式：

例如， { $add: [ 3, "$inventory.total" ] } 是一个由 $add 操作符和两个输入表达式组成的表达式：

• 常量 3

• 字段路径表达式 "$inventory.total"

表达式返回将 3 添加到输入文档中路径 inventory.total 处的值的结果。

字段路径

字段路径表达式用于访问权限输入文档中的字段。要指定字段路径，请在字段名称或虚线字段名称（如果该字段位于嵌入式文档中）前添加美元符号 $。例如，用 "$user" 指定 user 字段的字段路径，或用 "$user.name" 指定嵌入式 "user.name" 字段的字段路径。

"$<field>" 等效于 "$$CURRENT.<field>"，其中 CURRENT 为系统变量，而它默认为当前对象的根（除非在特定阶段另行说明）。

聚合管道限制

聚合分析管道对值类型和结果大小有限制。请参阅聚合管道限制。

聚合管道和分片集合

聚合管道支持针对分片集合的操作。请参阅聚合管道和分片集合。

Aggregation Pipeline 作为 Map-Reduce 的替代方案

从 MongoDB 5.0 开始， map-reduce已弃用：

• 不应使用 map-reduce，而应使用聚合管道。聚合管道提供比 map-reduce 更好的性能和可用性。

• 您可以使用聚合管道阶段（例如 $group、$merge 等）重写 map-reduce 操作。

• 对于需要自定义功能的 map-reduce 操作，可以使用 $accumulator 和 $function 聚合操作符。可以使用这些操作符在 JavaScript 中定义自定义聚合表达式。

有关 map-reduce 的聚合管道替代方案的示例，请参阅：

• Map-Reduce 到聚合管道

• Map-Reduce 示例