如何将 MongoDB 聚合用于通用集合操作（​​联合、交集、差异）

Question

我遇到了一些特殊目的的集合操作实现，但一般情况下没有。执行集合操作的一般情况是什么（特别是交集、并集、对称差）。在 $where 或 map reduce 中使用 javascript 更容易弄清楚，但我想知道如何在聚合中执行此操作以获得本机性能。

用一个例子来说明这个问题的更好方法。假设我有 2 个数组/集的记录：

db.colors.insert({
    _id: 1,
    left : ['red', 'green'],
    right : ['green', 'blue']
});

我想找到'left'和'right'数组的并集、交集和差异。更好的是，我想找到图片：

联合 --> ['red', 'green', 'blue']

交叉口 --> ['green']

对称差分 --> ['red', 'blue']

Answer 1

仅限 2.6+ 版：

从 MongoDB 2.6 版开始，这变得容易得多。您现在可以执行以下操作来解决此问题：

联合

db.colors.aggregate([
    {'$project': {  
                    union:{$setUnion:["$left","$right"]}
                 }
    }
]);

交叉口

db.colors.aggregate([
    {'$project': {  
                  int:{$setIntersection:["$left","$right"]}
                 }
    }
]);

相对补语

db.colors.aggregate([
    {'$project': {  
                    diff:{$setDifference:["$left","$right"]}
                 }
    }
]);

对称差分

db.colors.aggregate([
    {'$project': {  
                    diff:{$setUnion:[{$setDifference:["$left","$right"]}, {$setDifference:["$right","$left"]}]}
                 }
    }
]);

注意：有一个ticket 请求将对称差异添加为核心功能，而不必将两个集合差异合并。

Answer 2

这三个中最容易使用聚合的是交集**。一般情况下可以使用聚合来完成，如下所示：

路口：

db.colors.aggregate([
    {'$unwind' : "$left"},
    {'$unwind' : "$right"},
    {'$project': {  
                    value:"$left", 
                    same:{$cond:[{$eq:["$left","$right"]}, 1, 0]}
                 }
    },
    {'$group'  : { 
                    _id: {id:'$_id', val:'$value'}, 
                    doesMatch:{$max:"$same"}
                 }
    },
    {'$match'   :{doesMatch:1}},
]);

另外两个变得有点棘手。据我所知，没有办法将同一文档中的两个单独字段组合在一起。在 $project 管道阶段有一个 $add、$combine 或 $addToSet 会很好，但是这不存在。因此，我们能做的最好的事情就是说出某物是否相交。我们可以从以下两个聚合开始：

db.colors.aggregate([
    {'$unwind' : "$left"},
    {'$unwind' : "$right"},
    {'$project': {  
                    left:"$left",
                    right:'$right',
                    same:{$cond:[{$eq:["$left","$right"]}, 1, 0]}
                 }
    },
    {'$group'  : {
                    _id:{id:'$_id', left:'$left'},
                    right:{'$addToSet':'$right'},
                    sum: {'$sum':'$same'},
                 }
    },
    {'$project': {  
                    left:{val:"$_id.left",inter:"$sum"},
                    right:'$right',
                 }
    },
    {'$unwind' : "$right"},
    {'$project': {  
                    left:"$left",
                    right:'$right',
                    same:{$cond:[{$eq:["$left.val","$right"]}, 1, 0]}
                 }
    },
    {'$group'  : {
                    _id:{id:'$_id.id', right:'$right'},
                    left:{'$addToSet':'$left'},
                    sum: {'$sum':'$same'},
                 }
    },
    {'$project': {  
                    right:{val:"$_id.right",inter:"$sum"},
                    left:'$left',
                 }
    },
    {'$unwind' : "$left"},
    {'$group'  : {
                    _id:'$_id.id',
                    left:{'$addToSet':'$left'},
                    right: {'$addToSet':'$right'},
                 }
    },
]);

对问题中提供的样本的聚合将给出如下结果：

{
        "_id" : 1,
        "left" : [
                {
                        "val" : "green",
                        "inter" : 1
                },
                {
                        "val" : "red",
                        "inter" : 0
                }
        ],
        "right" : [
                {
                        "val" : "blue",
                        "inter" : 0
                },
                {
                        "val" : "green",
                        "inter" : 1
                }
        ]
}

从这里我们可以通过将以下内容添加到聚合中来获得交集：

{'$project': {  
                    left:"$left"
                 }
    },
    {'$unwind' : "$left"},
    {'$match'  : {'left.inter': 1}},
    {'$group'  : {
                    _id:'$_id',
                    left:{'$addToSet':'$left'},
                 }
    },

我们可以通过将以下内容添加到基本聚合的末尾来找到差异以及相对补充：

{'$unwind' : "$left"},
    {'$match'  : {'left.inter': 0}},
    {'$unwind' : "$right"},
    {'$match'  : {'right.inter': 0}},
    {'$group'  : {
                    _id:'$_id',
                    left:{'$addToSet':'$left'},
                    right:{'$addToSet':'$right'},
                 }
    },

不幸的是，似乎没有一种将来自不同领域的不同项目组合在一起的好方法。为了获得工会，似乎最好从客户那里做到这一点。或者，如果您想要过滤，请分别对每个集合进行过滤。