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MongoDB 聚合 -- 连表查询

lxf 2021年05月25日 数据库 382 0

在使用MongoDB存储数据的时候，我们查询的时候，有时候难免会需要进行连表查询。但是MongoDB本身是非关系性数据库，连表查询，很多时候，需要我们自己在代码里手工操作。但是从 MongoDB 3.2 版本过后，我们可以使用 $lookup 进行连表查询。下面就简单介绍一下 MongoDB 的 $lookup 的简单使用。

  比如现在我们有两张表, user 和 order 表。其中 user 表中的字段有 _id、uid、name、age；order 表中的字段有：_id、uid、product、money; 两张表存储的数据为：

users = [{
_id: ObjectId("5af2b2c6b138c267e414c072"),
uid: "uid000",
name: "小红",
age: 26
}, {
_id: ObjectId("5af2b2c6b138c267e414c073"),
uid: "uid001",
name: "小芳",
age: 27
}]

orders = [{ 
  _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c071"), 
  uid: "uid000", 
  product: "产品1", 
  money: 100 
}, { 
  _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c072"), 
  uid: "uid000", 
  product: "产品2", 
  money: 200 
}, { 
  _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c073"), 
  uid: "uid001", 
  product: "产品1", 
  money: 100 
}, { 
  _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c074"), 
  uid: "uid001", 
  product: "产品2", 
  money: 200 
}]


假如现在有两个需求：

查询用户信息并且显示该用户的总消费金额(用户名、年龄、总消费金额)
查询用户的订单信息(订单id、产品、价格、用户名)
1. 首先来看第一个需求：
 这个需求如果我们不考虑连表，只考虑关联的话，应该是

先查询出用户表所有的数据
在订单表中求出每一个用户的消费总金额
遍历用户和订单数据，然后一一通过 uid 进行匹配对应。
 如果按照我们的数据库连表来说：那应该是我们查询 user 表关联到 order 表，然后分组根据 uid 统计求和；下面来看一看具体的实现方式。

1.1 连表查询

db.user.aggregate([{ 
  $lookup: { // 左连接 
    from: "order", // 关联到order表 
    localField: "uid", // user 表关联的字段 
    foreignField: "uid", // order 表关联的字段 
    as: "orders" 
  } 
}]);


这个时候出来的结果应该为：

users = [{ 
  _id: ObjectId("5af2b2c6b138c267e414c072"), 
  uid: "uid000", 
  name: "小红", 
  age: 26, 
  orders: [{ 
    _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c071"), 
    uid: "uid000", 
    product: "产品1", 
    money: 100 
  }, { 
    _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c072"), 
    uid: "uid000", 
    product: "产品2", 
    money: 200 
  }] 
}, { 
  _id: ObjectId("5af2b2c6b138c267e414c073"), 
  uid: "uid001", 
  name: "小芳", 
  age: 27, 
  orders: [{ 
    _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c073"), 
    uid: "uid001", 
    product: "产品1", 
    money: 100 
  }, { 
    _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c073"), 
    uid: "uid001", 
    product: "产品1", 
    money: 200 
  }] 
}]


1.2 拆分 orders 数组

{ 
  $unwind: { // 拆分子数组 
    path: "$orders", 
    preserveNullAndEmptyArrays: true // 空的数组也拆分 
  } 
}


这个时候的数据结果应该是这样的

[{ 
  _id: ObjectId("5af2b2c6b138c267e414c072"), 
  uid: "uid000", 
  name: "小红", 
  age: 26, 
  orders: { 
    _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c071"), 
    uid: "uid000", 
    product: "产品1", 
    money: 100 
  } 
}, { 
  _id: ObjectId("5af2b2c6b138c267e414c072"), 
  uid: "uid000", 
  name: "小红", 
  age: 26, 
  orders: { 
    _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c072"), 
    uid: "uid000", 
    product: "产品2", 
    money: 200 
  } 
} …… ]


1.3 分组求和并返回字段数据

{ 
  $group: { // 分组查询 
    _id: "$_id", 
    name: { $first: "$name" }, 
    age: { $first: "$age" }, 
    money: {$sum: "$orders.money"} 
  } 
}


这样就查询出了我们所需要的数据。将代码总结一下为：

db.user.aggregate([{ 
  $lookup: { // 左连接 
    from: "order", // 关联到order表 
    localField: "uid", // user 表关联的字段 
    foreignField: "uid", // order 表关联的字段 
    as: "orders" 
  } 
}, { 
  $unwind: { // 拆分子数组 
    path: "$orders", 
    preserveNullAndEmptyArrays: true // 空的数组也拆分 
  } 
}, { // 分组求和并返回 
  $group: { // 分组查询 
    _id: "$_id", 
    name: { $first: "$name" }, 
    age: { $first: "$age" }, 
    money: {$sum: "$orders.money"} 
  } 
}]);


2. 查询用户的订单信息
2.1 连表查询
这个时候的连表是 order 表 跟 user 表关联(上一个是 user 表 和 order 表关联)

{ 
  $lookup: { 
    from: "users", 
    localField: "openid", 
    foreignField: "openid", 
    as: "u" 
  } 
}


2.2 拆分子数组

{ $unwind: "$u" }


2.3 只返回需要的字段
将 user 中需要返回的字段，提到子目录来

{$addFields: { name: "$u.name" }}


2.4 返回最终需要的字段结果

{  
  $project: { 
    _id: 1, 
    product: 1, 
    money: 1, 
    name: 1 
  } 
}


最终的代码为：

db.order.aggregate([{ 
  $lookup: { 
    from: "users", 
    localField: "openid", 
    foreignField: "openid", 
    as: "u" 
  } 
}, { 
  $unwind: "$u" 
}, { 
  $addFields: {  name: "$u.name" } 
}, { 
  $project: { 
    _id: 1, 
    product: 1, 
    money: 1, 
    name: 1 
  } 
}]);


虽然在 MongoDB 3.2 后我们能够进行连表查询了，方便了很多。但是其实 MongoDB
本身是非关系性数据库。如果需要进行频繁的这种连表查询，我们可以考虑优化我们的数据库表。比如在订单表里面，每一条的订单记录都把我们的用户信息放进去。

[{ 
  _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c071"), 
  uid: "uid000", 
  product: "产品1", 
  money: 100, 
  user: { 
    _id: ObjectId("5af2b2c6b138c267e414c072"), 
    uid: "uid000", 
    name: "小红", 
    age: 26 
  } 
}, { 
  _id: ObjectId("4af2b2c6b138c267e414c071"), 
  uid: "uid000", 
  product: "产品1", 
  money: 100, 
  user: { 
    _id: ObjectId("5af2b2c6b138c267e414c072"), 
    uid: "uid000", 
    name: "小红", 
    age: 26 
  } 
}]


这个时候，在实现两个需求就很简单了：

// 1. 查询用户信息并且显示该用户的总消费金额(用户名、年龄、总消费金额) 
db.order.aggregate([{ // 根据 uid 求和 
  $group: { 
    _id: '$user.uid', 
    money: { 
      $sum: "$money" 
    }， 
    name: { $first: "$user.name" }, 
    age: { $first: "$user.age" } 
  } 
}]); 
 
// 2. 查询用户的订单信息(订单id、产品、价格、用户名) 
db.order.aggregate([{ 
  {$addFields: {  name: "$user.name" }} 
}, { // 根据 uid 求和 
  $project: { 
    _id: 1, 
    money: 1， 
    product: 1, 
    name: 1 
  } 
}]);

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