使用嵌套数组的MongoDB聚合查找

在MongoDB中，聚合查找是一种强大的数据处理工具，它允许你对数据进行复杂的转换和分析。嵌套数组是指在文档中包含数组字段，而这些数组字段本身又可能包含其他数组或对象。处理嵌套数组时，聚合框架提供了多种操作符和方法来提取和转换数据。

基础概念

聚合管道（Aggregation Pipeline）：MongoDB中的聚合操作是通过一系列阶段（stages）组成的管道来完成的。每个阶段对输入的文档进行某种操作，并将结果传递到下一个阶段。

嵌套数组：文档中的字段值可以是数组，数组中的元素也可以是数组或其他复杂结构。

类型

$unwind：将数组字段拆分成多个文档。
$lookup：进行表连接操作。
$group：按条件对文档进行分组。
$project：选择性地包含或排除字段。
$match：过滤文档。
$sort：对文档进行排序。

应用场景

数据分析：统计嵌套数组中的元素数量或特定条件的元素。
数据转换：将嵌套结构扁平化以便于查询和分析。
关联查询：在嵌套数组中查找与其他集合相关联的数据。

示例问题及解决方案

假设我们有一个集合orders，其中每个订单文档包含一个嵌套的数组字段items，每个items元素又包含一个tags数组。

{
  "_id": 1,
  "customer": "John Doe",
  "items": [
    {
      "productId": 101,
      "name": "Laptop",
      "tags": ["electronics", "gadget"]
    },
    {
      "productId": 102,
      "name": "Smartphone",
      "tags": ["electronics", "mobile"]
    }
  ]
}

问题：查找所有包含特定标签（例如"electronics"）的订单。

解决方案：

db.orders.aggregate([
  {
    $unwind: "$items" // 将items数组拆分成多个文档
  },
  {
    $unwind: "$items.tags" // 将tags数组拆分成多个文档
  },
  {
    $match: { "items.tags": "electronics" } // 过滤包含特定标签的文档
  },
  {
    $group: {
      _id: "$_id", // 按订单ID分组
      customer: { $first: "$customer" }, // 获取第一个customer值
      items: { $push: "$items" } // 将items重新组合成数组
    }
  }
]);