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外观

MongoDB 聚合管道 ​

聚合管道是一系列数据处理阶段组成的流水线，文档依次通过每个阶段被加工处理。

核心阶段 ​

阶段作用
$match过滤文档（类似 SQL WHERE）
$group分组聚合（类似 SQL GROUP BY）
$project字段重塑 / 计算新字段
$lookup左外连接（类似 SQL LEFT JOIN）
$unwind展开数组为多个文档
$sort排序
$limit / $skip限制 / 跳过
$addFields / $set添加字段
$facet并行多管道

阶段详解 ​

$match — 过滤 ​

js
{ $match: { status: "completed", total: { $gte: 100 } } }

尽可能将 $match 放在管道最前面，可用索引过滤，减少后续阶段处理量。

$group — 分组聚合 ​

js
db.orders.aggregate([
  {
    $group: {
      _id: "$customerId",
      totalAmount: { $sum: "$total" },
      orderCount: { $sum: 1 },
      avgAmount: { $avg: "$total" },
      firstOrder: { $min: "$date" },
      lastOrder: { $max: "$date" }
    }
  }
])

常用累加器：

操作符含义
$sum求和 / 计数
$avg平均值
$min / $max最小 / 最大值
$push将值加入数组（保留重复）
$addToSet将值加入数组（去重）
$first / $last取首 / 尾值（需先排序）

$project — 重塑文档 ​

js
{
  $project: {
    _id: 0,
    name: 1,
    accountAgeDays: {
      $divide: [{ $subtract: ["$$NOW", "$createdAt"] }, 86400000]
    }
  }
}

仅增删字段时，用 $set / $unset 更轻量。

$lookup — 关联查询 ​

js
db.orders.aggregate([
  {
    $lookup: {
      from: "products",
      localField: "productId",
      foreignField: "_id",
      as: "product"
    }
  },
  // 连接后 product 是数组，用 $unwind 拆开
  { $unwind: "$product" }
])

带子管道的 $lookup（用于预过滤）：

js
{
  $lookup: {
    from: "products",
    let: { pid: "$productId" },
    pipeline: [
      { $match: {
          $expr: { $eq: ["$_id", "$$pid"] },
          status: "active"
      }},
      { $project: { name: 1, category: 1 } }
    ],
    as: "product"
  }
}

$unwind — 展开数组 ​

js
// 输入：{ name: "Alice", tags: ["mongodb", "nosql", "database"] }
// 输出：3 个文档，tags 成为单个值
{ $unwind: "$tags" }

⚠️ 展开大数组会爆炸文档数量，先用 $match 和 $project 缩小范围。

$facet — 并行管道 ​

js
db.orders.aggregate([
  {
    $facet: {
      byStatus: [
        { $group: { _id: "$status", count: { $sum: 1 } } }
      ],
      byCategory: [
        { $unwind: "$items" },
        { $group: { _id: "$items.category", total: { $sum: "$items.price" } } }
      ]
    }
  }
])
// 输出：{ byStatus: [...], byCategory: [...] }

完整示例 ​

js
db.orders.aggregate([
  // 1. 过滤最近一个月的已完成订单
  { $match: {
      status: "completed",
      date: { $gte: oneMonthAgo }
  }},

  // 2. 展开订单项
  { $unwind: "$items" },

  // 3. 关联产品信息
  { $lookup: {
      from: "products",
      localField: "items.productId",
      foreignField: "_id",
      as: "productDetail"
  }},
  { $unwind: "$productDetail" },

  // 4. 计算每条订单项的销售额
  { $addFields: {
      itemRevenue: { $multiply: ["$items.quantity", "$items.price"] }
  }},

  // 5. 按产品分类汇总
  { $group: {
      _id: "$productDetail.category",
      totalRevenue: { $sum: "$itemRevenue" },
      unitsSold: { $sum: "$items.quantity" },
      orderCount: { $addToSet: "$_id" }
  }},

  // 6. 整理输出
  { $addFields: { orderCount: { $size: "$orderCount" } }},

  // 7. 按销售额降序
  { $sort: { totalRevenue: -1 } },

  // 8. 只取前 5
  { $limit: 5 }
]).allowDiskUse(true)   // 允许写入磁盘，突破 100MB 内存限制

性能建议 ​

建议原因
$match 放最前减少文档量，利用索引
$match 后接 $project裁剪字段，减少内存占用
$match、$sort 字段建索引大幅提升速度
allowDiskUse(true)突破 100MB 内存限制
避免大数组 $unwind文档爆炸
用 $facet 合并并行查询减少往返次数

参考 ​