MongoDB查询以选择具有所有元素都匹配某些条件的数组的文档

Question

我正在尝试在 MongoDB 中提出一个查询，它允许我根据几级深度数组中子文档的内容来选择集合中的文档。

示例（简化）中的集合表示情况。查询的目的是在某个时刻了解当前活动的情况。 conditionGroups 数组表示情况变得活跃的不同条件，每个条件都有一个条件数组，所有这些条件都必须为真。

换句话说，conditionGroups 数组作为 OR 条件运行，其子数组“conditions”作为 AND 运行。因此，给定任何根文档“情况”，如果至少有一个 conditionGroup 满足其所有条件，则该情况将处于活动状态。

[
  {
    "name": "Weekdays",
    "conditionGroups": [
      {
        "conditions": [
          {
            "type": "DayOfWeek",
            "values": [1, 2, 3, 4, 5]
          },
          {
            "type": "HourIni",
            "values": [8]
          },
          {
            "type": "HourEnd",
            "values": [19]
          }
        ]
      }
    ]
  },
  {
    "name": "Nights and weekends",
    "conditionGroups": [
      {
        "conditions": [
          {
            "type": "DayOfWeek",
            "values": [1, 2, 3, 4, 5]
          },
          {
            "type": "HourIni",
            "values": [20]
          },
          {
            "type": "HourEnd",
            "values": [23]
          }
        ]
      },
      {
        "conditions": [
          {
            "type": "DayOfWeek",
            "values": [6, 7]
          },
          {
            "type": "HourIni",
            "values": [8]
          },
          {
            "type": "HourEnd",
            "values": [19]
          }
        ]
      }
    ]
  },
  {
    "name": "Weekend night",
    "conditionGroups": [
      {
        "conditions": [
          {
            "type": "DayOfWeek",
            "values": [6, 7]
          },
          {
            "type": "HourIni",
            "values": [20]
          },
          {
            "type": "HourEnd",
            "values": [23]
          }
        ]
      }
    ]
  }
]

另外需要注意的是，还有其他类型的条件，例如 DayOfMonth、Month、Year 和其他可能出现的条件，因此查询应该查找与类型和值匹配或根本不存在的条件。

给定这个示例数据，并假设 12 月的星期一午餐时间（因此 DayOfWeek 为 1，当前时间为 12，DayOfMonth 为 13，Month 为 12，Year 为 2021）只应选择第一个文档，因为它有“conditionGroup”所有条件都匹配当前参数，即使没有指定像 DayOfMonth/Year/Month 这样的参数。重要的是必须满足所有条件。

现在，我尝试了以下方法，但没有成功：

db.situations.find({
  'conditionGroups': { $all: [
    {
      $elemMatch: { $nor: [
        { 'conditions.type': 'HourIni', 'conditions.values.0': { $gt: 12 } },
        { 'conditions.type': 'HourEnd', 'conditions.values.0': { $lte: 12 } },
        { 'conditions.type': 'DayOfWeek', 'conditions.values.0': { $nin: [1] } },
        { 'conditions.type': 'DayOfMonth', 'conditions.values.0': { $nin: [13] } },
        { 'conditions.type': 'Month', 'conditions.values.0': { $nin: [12] } },
        { 'conditions.type': 'Year', 'conditions.values.0': { $nin: [2021] } },
      ]}
    }
  ] }
})

此查询返回为空。

我尝试过的另一件事是首先使用聚合管道展开条件组，然后在条件上尝试 $elemMatch，但得到奇怪的结果。我的猜测是我不完全理解 $elemMatch 和其他数组运算符，我以某种方式混淆了它们......

这是一个相当棘手的问题......所以我已经简化了它，但一个非常值得赞赏的好处是考虑到除了“类型”和“值”之外的每个条件也可以有一个“逆”布尔属性就像一个“不”，所以这个条件必须被“逆转”。

我花了很多时间试图让它工作，但我现在有点迷失了。我知道这些信息可能还不够，所以如果有人能给我一个提示，我可以在需要时提供额外的信息......

任何提示将不胜感激，因为我很迷茫！ ;)

Answer 1

您可以在聚合管道中执行以下操作：

1. $unwindconditionGroups 用于未来的处理/过滤
2. 使用$switch 对condition 级别执行条件检查。如果条件匹配，则设置结果为true，否则设置结果为false。通过使用$map，您获得了condition 数组的映射布尔结果
3. $allElementsTrue 检查第2步的结果数组是否全部为真；如果为真，则表示一个条件通过了所有匹配项
4. 使用_id找回所有原始文档的_id

db.collection.aggregate([
  {
    "$addFields": {
      "dateInput": ISODate("2021-12-13T12:00:00Z")
    }
  },
  {
    "$unwind": "$conditionGroups"
  },
  {
    "$addFields": {
      "matchedCondition": {
        "$map": {
          "input": "$conditionGroups.conditions",
          "as": "c",
          "in": {
            "$switch": {
              "branches": [
                {
                  "case": {
                    $and: [
                      {
                        $eq: [
                          "$$c.type",
                          "DayOfWeek"
                        ]
                      },
                      {
                        "$in": [
                          {
                            "$dayOfWeek": "$dateInput"
                          },
                          "$$c.values"
                        ]
                      }
                    ]
                  },
                  "then": true
                },
                {
                  "case": {
                    $and: [
                      {
                        $eq: [
                          "$$c.type",
                          "HourIni"
                        ]
                      },
                      {
                        "$gt": [
                          {
                            "$hour": "$dateInput"
                          },
                          {
                            "$arrayElemAt": [
                              "$$c.values",
                              0
                            ]
                          }
                        ]
                      }
                    ]
                  },
                  "then": true
                },
                {
                  "case": {
                    $and: [
                      {
                        $eq: [
                          "$$c.type",
                          "HourEnd"
                        ]
                      },
                      {
                        "$lte": [
                          {
                            "$hour": "$dateInput"
                          },
                          {
                            "$arrayElemAt": [
                              "$$c.values",
                              0
                            ]
                          }
                        ]
                      }
                    ]
                  },
                  "then": true
                }
              ],
              default: false
            }
          }
        }
      }
    }
  },
  {
    "$match": {
      $expr: {
        $eq: [
          true,
          {
            "$allElementsTrue": "$matchedCondition"
          }
        ]
      }
    }
  },
  {
    "$group": {
      "_id": "$_id"
    }
  },
  {
    "$lookup": {
      "from": "collection",
      "localField": "_id",
      "foreignField": "_id",
      "as": "originalDocument"
    }
  },
  {
    "$unwind": "$originalDocument"
  },
  {
    "$replaceRoot": {
      "newRoot": "$originalDocument"
    }
  }
])

这里是Mongo playground 供您参考。