MongoDB聚合操作：使用$sum计算数组内整数之和时返回0的解决方法

本文旨在解决MongoDB聚合操作中使用$sum运算符计算嵌套在数组中的整数数组之和时，意外返回0的问题。通过分析常见错误用法，并提供使用$map和$reduce运算符的正确示例，帮助开发者准确计算数组元素的总和，并理解其背后的原理。

在使用MongoDB进行数据聚合时，经常需要计算数组中数值的总和。然而，当数组嵌套在文档的更深层级时，直接使用$sum可能会导致意外的结果，例如返回0而不是实际的总和。本文将深入探讨这一问题，并提供两种解决方案：使用$map和$reduce运算符。

问题分析

假设有如下结构的文档：

{
  "_id": "2023-04-08",
  "dailyNotes": [
    {
      "therapyDiscipline": "PT",
      "individual": [
        60,
        45,
        30,
        75,
        55
      ],
      "concurrent": [
        69
      ],
      "coTreat": [
        67
      ]
    },
    {
      "therapyDiscipline": "YT",
      "individual": [
        2,
        4
      ]
    }
  ]
}

目标是计算dailyNotes数组中每个元素的individual数组的元素总和，并将结果存储在新的individual字段中。

直接使用$sum可能产生错误的结果，如下所示：

{
  $group: {
    _id: '$_id',
    individual: {
      $sum: '$dailyNotes.individual'
    }
  }
}

或者

{
  $project: {
    individual: {
      $sum: '$dailyNotes.individual'
    }
  }
}

上述两种方法都可能返回0，因为 $sum 运算符直接应用于 dailyNotes.individual，MongoDB无法正确处理这种嵌套数组的求和。它会将 dailyNotes 数组中的所有 individual 数组视为一个整体，而不是分别对每个 individual 数组求和。

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解决方案一：使用 $map

$map运算符允许对数组中的每个元素应用一个表达式，并返回一个包含结果的新数组。 结合$sum，可以遍历dailyNotes数组，并计算每个individual数组的总和。

db.collection.aggregate([
  {
    $project: {
      _id: 1,
      dailyNotes: {
        $map: {
          input: "$dailyNotes",
          in: { individual: { $sum: "$$this.individual" } }
        }
      }
    }
  }
])

代码解释：

1. $project: 用于选择和重塑文档中的字段。
2. $map: 遍历dailyNotes数组。
   • input: "$dailyNotes": 指定要遍历的数组。
   • in: { individual: { $sum: "$$this.individual" } }: 对于dailyNotes数组中的每个元素（用$$this表示），计算其individual数组的总和，并将结果存储在新的individual字段中。

解决方案二：使用 $reduce

$reduce运算符将数组中的元素归约为单个值。 它可以用于累加dailyNotes数组中每个individual数组的总和。

db.collection.aggregate([
  {
    $project: {
      _id: 1,
      dailyNotes: {
        $reduce: {
          input: "$dailyNotes",
          initialValue: [],
          in: { $concatArrays: [ "$$value", [ { individual: { $sum: "$$this.individual" } } ] ] }
        }
      }
    }
  }
])

代码解释：

1. $project: 用于选择和重塑文档中的字段。
2. $reduce: 遍历dailyNotes数组，并将其归约为一个数组。
   • input: "$dailyNotes": 指定要遍历的数组。
   • initialValue: []: 初始化累加器为一个空数组。
   • in: { $concatArrays: [ "$$value", [ { individual: { $sum: "$$this.individual" } } ] ] }: 对于dailyNotes数组中的每个元素（用$$this表示），计算其individual数组的总和，并将结果包装在一个包含individual字段的对象中，然后将该对象添加到累加器数组（$$value）中。$concatArrays用于将新的元素追加到累加器数组。

总结

当需要计算嵌套在数组中的数值数组的总和时，直接使用$sum可能会导致错误。$map和$reduce运算符提供了灵活的解决方案，可以遍历数组并对每个元素应用自定义的表达式。 选择哪种方法取决于具体的需求和个人偏好。 $map通常更简洁易懂，而$reduce则更通用，可以处理更复杂的归约逻辑。理解这些运算符的工作原理，可以帮助开发者更有效地使用MongoDB进行数据聚合和分析。

以上就是MongoDB聚合操作：使用$sum计算数组内整数之和时返回0的解决方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！