MongoDB：在 $lookup 管道中使用 localField 添加字段

本文将深入探讨如何在 MongoDB 的 $lookup 聚合管道中，将本地文档的字段值添加到查找结果中。通常，$lookup 用于关联不同集合的数据，但有时我们需要在关联的同时，保留原始文档中的某些特定信息。本教程将提供一种解决方案，通过结合 $map、$mergeObjects 和 $arrayElemAt 操作符，实现这一目标。

假设我们有一个 User 集合，其中包含用户信息以及一个 inbox 字段，该字段是一个包含参与者 _id 和 added_at 时间戳的数组。我们的目标是使用 $lookup 关联 Users 集合自身，根据 inbox.participant 字段查找参与者信息，并在结果中保留每个参与者的 added_at 时间戳。

以下是一个示例 User 文档的结构：

{
  "_id": ObjectId("123456789xx"),
  "first_name": "Sam",
  "last_name": "Jones",
  "email": "[email protected]",
  "inbox": [
    {
      "participant": ObjectId("1XXXXXXXXX"),
      "added_at": "12:00:00 09/21/2021"
    },
    {
      "participant": ObjectId("2XXXXXXXXX"),
      "added_at": "12:00:00 11/21/2022"
    }
  ]
}

以下是实现该目标的聚合管道：

db.Users.aggregate([
  {
    $lookup: {
      from: "Users",
      localField: "inbox.participant",
      foreignField: "_id",
      as: "participants",
      pipeline: [{ $project: { first_name: 1, last_name: 1, _id: 1 } }],
    },
  },
  {
    $set: {
      participants: {
        $map: {
          input: "$participants",
          in: {
            $mergeObjects: [
              "$$this",
              {
                added_at: {
                  $arrayElemAt: [
                    "$inbox.added_at",
                    {
                      $indexOfArray: ["$inbox.participant", "$$this._id"],
                    },
                  ],
                },
              },
            ],
          },
        },
      },
    },
  },
]);

代码解析：

1. $lookup 阶段： 此阶段执行基本的查找操作，将 inbox.participant 字段与 Users 集合的 _id 字段进行匹配，并将匹配到的结果存储在 participants 数组中。pipeline 选项用于指定要从匹配的文档中返回的字段，这里我们只返回 first_name、last_name 和 _id 字段。

   

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2. $set 阶段： 此阶段使用 $map 操作符遍历 participants 数组，并使用 $mergeObjects 操作符将每个参与者的信息与对应的 added_at 时间戳合并。$arrayElemAt 和 $indexOfArray 操作符用于查找与当前参与者 _id 对应的 added_at 时间戳。

   • $map: 遍历 $participants 数组。input 指定要遍历的数组，in 定义应用于每个元素的表达式。
   • $mergeObjects: 将两个文档合并为一个。这里，我们将 $this (当前参与者文档) 与包含 added_at 字段的新文档合并。
   • $arrayElemAt: 从数组中获取指定索引的元素。这里，我们从 $inbox.added_at 数组中获取与当前参与者 _id 对应的 added_at 值。
   • $indexOfArray: 在数组中查找指定元素的索引。这里，我们在 $inbox.participant 数组中查找与当前参与者 _id 匹配的索引。

注意事项：

• 确保 inbox.participant 字段和 Users 集合的 _id 字段具有相同的数据类型（通常是 ObjectId）。
• 如果 inbox.participant 数组中存在重复的 _id，则 $indexOfArray 将返回第一个匹配项的索引。
• 如果 inbox.participant 数组中没有找到与当前参与者 _id 匹配的项，则 $indexOfArray 将返回 -1，$arrayElemAt 将返回 null。

总结：

通过结合 $lookup、$map、$mergeObjects 和 $arrayElemAt 操作符，我们可以灵活地控制 $lookup 聚合管道的输出，并在关联查询的同时，保留原始文档中的特定字段。这种方法在需要丰富查询结果并提供更多上下文信息的场景中非常有用。理解这些操作符的用法对于构建复杂的 MongoDB 聚合管道至关重要。

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