mongodb 数组求和问题

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mongodb 中求和有两种方法可以进行数组求和，一种是分组求和，一种是 reduce 求和，但是前者在与 $unwind 联合使用的时候，会出现一些意想不到的问题，推荐使用第二种方式

假设

假设分别有如下集合：

  • student，学生表

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    [
        {
            name: 'user1',
            age: 18,
        },
        {
            name: 'user2',
            age: 19,
        },
        {
            name: 'user3',
            age: 18,
        }
    ]

  • achievement，成绩表

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    [
        {
    		name: 'user1',
    		courseName:'语文',
    		score: '99'
        },
    	{
    		name: 'user1',
    		courseName:'数学',
    		score: '98'
        },
        {
    		name: 'user2',
    		courseName:'语文',
    		score: '100'
        },
    	{
    		name: 'user2',
    		courseName:'数学',
    		score: '100'
        },
    ]

需求

  • 求学生的平均年龄
  • 求每个学生的总分数

解决方法

  1. 针对第一种需求，直接一个聚合就搞定

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    db.aggregate([
    {
        $group:{
            _id:null,
            studentsCount: { $sum: 1 }
            studentsAge: { $sum: '$age' }
        }
    }
    ])

    // 结果
    [
        {
            studentsCount: 3,
            studentsAge: 55
        }
    ]

  2. 对第二种需求，就要分步讨论了。

    • achievement 集合中，每个学生都有分数录入

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    db.aggregate([
        {
            $lookup:{
                from: 'achievement',
                localField: 'name',
                foreignField: 'name',
                as: 'achievements'
            }
        },
        {
            $unwind:'$achievements'
        },
        {
            $group:{
            _id:null,
            name: '$name',
            totalScore: { $sum: '$achievements.score' }
        	}
        }
    ])

    • 像上面记录那样，user3 的分数还没有录入

    在 user3 还没有分数记录的时候，如果上面的聚合查询，由于使用了 $unwind，这就会导致一个问题，输出的成果里面，我们会发现，user3 丢失了。

    这是由于 $unwind 的特性导致的。官方的解释如下：

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    Deconstructs an array field from the input documents to output a document for each element. Each output document is the input document with the value of the array field replaced by the element.

    解构数组的每个元素。输入文档的数组字段的值被数组元素替换后生成输出文档。

    所以，从上面可以知道，因为 $lookup 后，user3 的 achievements 为空，导致解析时，就会丢失 user3，而我们想要的是，每一个 user 都有一个 totalScore，如果数组为空，就显示 0。

    所以，上述的分组求和不能满足我们的需求，我们可以采用 $project 来解决这个问题，代码如下：

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    db.aggregate([
        {
            $lookup:{
                from: 'achievement',
                localField: 'name',
                foreignField: 'name',
                as: 'achievements'
            }
       },
       {
           $project:{
               name: 1,
               totalScore:{
                   // 使用方法见：https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/aggregation/reduce/
                   $reduce:{
                       input: '$achievements',
                       initialValue: 0,
                       in: {
                         $add: ["$$value", "$$this.score"],
                       },
                   }
               }
           }
       }
    ])