对象数组内有属性的mongodb `$lookup`或`join`

基础概念

MongoDB中的$lookup操作符用于在两个集合之间执行左外连接，类似于SQL中的JOIN操作。它允许你在查询时将一个集合（称为“从集合”）中的文档与另一个集合（称为“主集合”）中的文档进行关联。

优势

灵活性：$lookup提供了在MongoDB中执行集合间关联的能力，这在处理复杂数据关系时非常有用。
性能：相比于多次查询和客户端处理，$lookup可以在数据库层面完成关联操作，减少了网络传输和客户端处理的开销。

类型

内连接：只返回两个集合中匹配的文档。
左外连接：返回主集合中的所有文档，以及与之匹配的从集合中的文档。如果没有匹配项，则从集合的字段将为空。

应用场景

假设你有两个集合：orders（订单）和customers（客户）。每个订单文档都有一个customerId字段，表示该订单属于哪个客户。你可以使用$lookup来获取每个订单及其对应的客户信息。

示例代码

以下是一个使用MongoDB shell的示例，展示如何使用$lookup进行左外连接：

db.orders.aggregate([
  {
    $lookup:
      {
        from: "customers",
        localField: "customerId",
        foreignField: "_id",
        as: "customerInfo"
      }
  }
]);

在这个示例中：

from：指定从哪个集合进行查找。
localField：指定主集合中的字段，用于与从集合进行匹配。
foreignField：指定从集合中的字段，用于与主集合进行匹配。
as：指定返回结果的字段名。

可能遇到的问题及解决方法

问题1：性能问题

原因：当数据量较大时，$lookup操作可能会导致性能下降。

解决方法：

索引：确保在localField和foreignField上创建索引，以提高查询性能。
分页：如果结果集很大，可以考虑使用分页（如$skip和$limit）来减少每次查询的数据量。

db.orders.aggregate([
  {
    $lookup:
      {
        from: "customers",
        localField: "customerId",
        foreignField: "_id",
        as: "customerInfo"
      }
  },
  { $unwind: "$customerInfo" },
  { $sort: { "orderDate": -1 } },
  { $skip: 0 },
  { $limit: 10 }
]);

问题2：数据不一致

原因：$lookup操作依赖于两个集合中的匹配字段，如果这些字段的数据不一致，可能会导致关联失败。

解决方法：

数据清洗：确保两个集合中的匹配字段数据一致。
默认值：在关联失败时，可以使用$ifNull或其他聚合操作符设置默认值。

db.orders.aggregate([
  {
    $lookup:
      {
        from: "customers",
        localField: "customerId",
        foreignField: "_id",
        as: "customerInfo"
      }
  },
  { $unwind: { path: "$customerInfo", preserveNullAndEmptyArrays: true } },
  {
    $project: {
      orderId: 1,
      orderDate: 1,
      customerName: { $ifNull: ["$customerInfo.name", "Unknown"] }
    }
  }
]);