Spring Data Mongondb在使用Aggregation时碰到的问题

一、在使用Spring Data Mongondb进行Aggregation操作的时候会碰到根据某个集合的ObjectId分组的情况。

exam_result的集合结构：

例如以下的sql需要根据_id分组：

db.exam_result.aggregate([

{$unwind:{ path: "$students" }},

{$unwind:{ path: "$students.answers" }},

{$group:{

_id:{uniq:"$_id"},

countRight: { $sum: "$students.answers.isRight.key"},

count:{$sum:1}

}},

{$project:{

"_id":1,

countRight: 1,

count : 1

}}

]);

查询结果：

/* 1 */
{
    "_id" : {
        "uniq" : ObjectId("5b5002ccb6e10c0371d30249")
    },
    "countRight" : 1,
    "count" : 5.0
}

/* 2 */
{
    "_id" : {
        "uniq" : ObjectId("5b4ffaa7b6e10c0371d3022b")
    },
    "countRight" : 3,
    "count" : 15.0
}

实现以上sql的java代码：

TypedAggregation<ExamResult> aggregation = Aggregation.newAggregation(
            ExamResult.class,
            Aggregation.match(cr),
            Aggregation.unwind("students"),
            Aggregation.unwind("students.answers"),
            Aggregation.group("id")
                    .sum("students.answers.isRight.key").as("totalRight")
                    .sum("quNum").as("totalQuNum"),
            Aggregation.project()
                    .and("id").as("examObjectId")
                    .and("totalRight").as("totalRight")
                    .and("totalQuNum").as("totalQuNum")
                    .andExpression("totalRight/totalQuNum").as("classZqRateTest")
        );

可以看出在根据ObjectId进行分组的时候java代码中Aggregation.group("id")是没有Aggregation.group("_id")的，它存在的唯一ObjectId即id，所以分组时使用Aggregation.group("id")即可。

二、在根据内嵌文档的某个字段进行分组时，要先进行unwind（即拆分）

$unwind的作用是将文档中的某一个数组类型字段拆分成多条，每条包含数组中的一个值。

官方文档地址：https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/aggregation/unwind/

例如我们需要根据学生的stuId分组，在上面的表结构中，我们可以看到students是一个内嵌的数组类型，所以在使用前我们需要先进行拆分。即：Aggregation.unwind("students")

例如以下sql需要根据学生stuId分组：

db.exam_result.aggregate([
{$unwind:{ path: "$students" }},
{$unwind:{ path: "$students.answers" }},
{$group:{
    _id:{stuId:"$students.stuId"},
    countRight: { $sum: "$students.answers.isRight.key"},
    count:{$sum:1}
    }},
{"$lookup": {
    "localField": "_id.stuId",
    "from": "student",
    "foreignField": "_id",
    "as": "userinfo"
}},
{"$unwind": "$userinfo"}, 
{$project:{
     "_id.stuId":1,
    count:1,
    countRight:1,
    "userinfo.stuName": 1
    }}
]);

java实现代码：

aggregation = Aggregation.newAggregation(
        ExamResult.class,
        Aggregation.match(cr),
        Aggregation.unwind("students"),
        Aggregation.unwind("students.answers"),
        Aggregation.group("students.stuId")
                .count().as("quNumCount").sum("students.answers.isRight.key").as("countRight"),
        Aggregation.lookup("student", "_id", "_id", "studentList"),
        Aggregation.unwind("studentList"),
        Aggregation.project()
                .and("_id").as("stuId")
                .and("quNumCount").as("quNumCount")
                .and("countRight").as("countRight")
                .and("studentList.stuName").as("stuName")
                .and("studentList.classId").as("classId")
                .andExpression("countRight/quNumCount").as("zqRate"),
        Aggregation.sort(sort)
);

三、在使用$group和$lookup配合进行查询的时候，$lookup的localFile的取值问题（将exam_result集合和student集合关联）

exam_result集合结构：

student集合结构：

正确的关联sql：

db.exam_result.aggregate([
{$unwind:{ path: "$students" }},
{$unwind:{ path: "$students.answers" }},
{$group:{
    _id:{stuId:"$students.stuId"},
    countRight: { $sum: "$students.answers.isRight.key"},
    count:{$sum:1}
    }},
{"$lookup": {
    "localField": "_id.stuId",
    "from": "student",
    "foreignField": "_id",
    "as": "userinfo"
}},
{"$unwind": "$userinfo"}, 
{$project:{
     "_id.stuId":1,
    count:1,
    countRight:1,
    "userinfo.stuName": 1
    }}
]);

错误的关联sql：

db.exam_result.aggregate([
{$unwind:{ path: "$students" }},
{$unwind:{ path: "$students.answers" }},
{$group:{
    _id:{stuId:"$students.stuId"},
    countRight: { $sum: "$students.answers.isRight.key"},
    count:{$sum:1}
    }},
{"$lookup": {
    "localField": "students.stuId",
    "from": "student",
    "foreignField": "_id",
    "as": "userinfo"
}},
{"$unwind": "$userinfo"}, 
{$project:{
     "_id.stuId":1,
    count:1,
    countRight:1,
    "userinfo.stuName": 1
    }}
]);

"localField": "students.stuId"：在_id:{stuId:"$students.stuId"},分组之后stuId的值已经属于_id这个对象中的一个ObjectId对象，所以通过student.stuId是获取不到的stuId的值。

$lookup参数解释（本案例中exam_result为主表，student从表，可能集合的表述更为贴切）：

localFile：主表中的需要关联的键（即exam_result表中的students.stuId）。

from：需要关联的从表（即student表）

foreignField：从表中需要关联的键（即student表中的_id）

as：对应的外键集合的数据