一、聚合框架

聚合框架是MongoDB的高级查询语言，它允许我们通过转换和合并多个文档中的数据来生成新的单个文档中不存在的信息。

聚合管道操作主要包含下面几个部分：

命令	功能描述	备注
$project	指定输出文档里的字段
$match	选择要处理的文档，与fine()类似
$limit	限制传递给下一步的文档数量
$skip	跳过一定数量的文档
$unwind	扩展数组，为每个数组入口生成一个输出文档
$group	根据key来分组文档
$sort	排序文档
$geoNear	选择某个地理位置附近的的文档
$out	把管道的结果写入某个集合
$redact	控制特定数据的访问
$lookup	多表关联（3.2版本新增）

以下是$lookup的使用

二、$lookup的功能及语法

主要功能是将每个输入待处理的文档，经过$lookup 阶段的处理，输出的新文档中会包含一个新生成的数组列（户名可根据需要命名新key的名字）。数组列存放的数据是来自被Join 集合的适配文档，如果没有，集合为空（即为[ ]）
基本语法

{
   $lookup:
     {
       from: <collection to join>,
       localField: <field from the input documents>,
       foreignField: <field from the documents of the "from" collection>,
       as: <output array field>
     }
}

语法的解释说明

语法值	功能描述	备注
from	同一个数据库下等待被Join的集合
localField	源集合中的match值，如果输入的集合中，某文档没localField这个Key（Field），在处理的过程中，会默认为此文档含有 localField：null的键值对
foreignField	待Join的集合的match值，如果待Join的集合中，文档没有foreignField
值，在处理的过程中，会默认为此文档含有 foreignField：null的键值对
as	为输出文档的新增值命名。如果输入的集合中已存在该值，则会覆盖掉

注：null = null 此为真
其语法功能类似于下面的伪SQL语句

SELECT *, <output array field>
FROM collection
WHERE <output array field> IN (SELECT *
                               FROM <collection to join>
                               WHERE <foreignField>= <collection.localField>);

三、案例

假设有订单集合，存储的测试数据如下
其中 item 对应数据为商品名称

db.orders.insert([
   { "_id" : 1, "item" : "almonds", "price" : 12, "quantity" : 2 },
   { "_id" : 2, "item" : "pecans", "price" : 20, "quantity" : 1 },
   { "_id" : 3  }
])

，另一个是商品库存集合，存储的测试数据如下

db.inventory.insert([
   { "_id" : 1, "sku" : "almonds", description: "product 1", "instock" : 120 },
   { "_id" : 2, "sku" : "bread", description: "product 2", "instock" : 80 },
   { "_id" : 3, "sku" : "cashews", description: "product 3", "instock" : 60 },
   { "_id" : 4, "sku" : "pecans", description: "product 4", "instock" : 70 },
   { "_id" : 5, "sku": null, description: "Incomplete" },
   { "_id" : 6 }
])

此集合中的 sku 数据等同于订单集合中的商品名称。
在这种模式设计下，如果要查询订单表对应商品的库存情况，应如何写代码呢？
很明显这需要两个集合Join。
场景简单，不做赘述，直送答案。其语句如下

db.orders.aggregate([
   {
     $lookup:
       {
         from: "inventory",
         localField: "item",
         foreignField: "sku",
         as: "inventory_docs"
       }
  }
])

返回的执行结果如下

{
    "_id" : NumberInt("1"),
    "item" : "almonds",
    "price" : NumberInt("12"),
    "quantity" : NumberInt("2"),
    "inventory_docs" : [
        {
            "_id" : NumberInt("1"),
            "sku" : "almonds",
            "description" : "product 1",
            "instock" : NumberInt("120")
        }
    ]
}


{
    "_id" : NumberInt("2"),
    "item" : "pecans",
    "price" : NumberInt("20"),
    "quantity" : NumberInt("1"),
    "inventory_docs" : [
        {
            "_id" : NumberInt("4"),
            "sku" : "pecans",
            "description" : "product 4",
            "instock" : NumberInt("70")
        }
    ]
}


{
    "_id" : NumberInt("3"),
    "inventory_docs" : [
        {
            "_id" : NumberInt("5"),
            "sku" : null,
            "description" : "Incomplete"
        },
        {
            "_id" : NumberInt("6")
        }
    ]
}

四、参考

1、详解MongoDB