今天的主题是Mongoose中的聚合函数(Aggregate)。在学习聚合函数之前，我们需要了解两个概念：管道和表达式。
如果你了解管道的概念，你可以跳过这一段话。如果你不了解，我在这里打个比方，比如生活中的水管，水(也就是我们的数据源)源源不断的从一节(一个管道)流向另一节(另一个管道)；如果对某一节(一个管道)的水做了一些处理(也就是数据的筛选，排序等)，那么在下一节(另一个管道)接收到的水就是你处理后的，当然，你也可以再次处理，如此反复...最后流到你家的就是经过层层处理的水(也就是我们需要得到的数据)。
而Mongoose的聚合函数的原理就是这样，后一个管道得到的数据是上一个管道处理后的数据...。
管道是可重复的。
表达式
表达式很简单，你可以理解为计算。在Mongoose中主要处理输入文档并输出。表达式是无状态的，只能用于计算当前聚合管道的文档，不能处理其它的文档。
下面开始学习聚合函数。
语法：
db.COLLECTION_NAME.aggregate(OPERATION， CALLBACK)
复制代码OPERATION: Object | Array，可选CALLBACK: 可选
管道：
$project：修改输入文档的结构。可以用来重命名、增加或删除域，也可以用于创建计算结果以及嵌套文档。对应project()方法$match：用于过滤数据，只输出符合条件的文档。$match使用MongoDB的标准查询操作。对应match()。$limit：用来限制MongoDB聚合管道返回的文档数。对应limit()方法$skip：在聚合管道中跳过指定数量的文档，并返回余下的文档。对应skip()。$unwind：将文档中的某一个数组类型字段拆分成多条，每条包含数组中的一个值。对应unwind()方法$group：将集合中的文档分组，可用于统计结果。对应group()方法$sort：将输入文档排序后输出。对应sort()方法$geoNear：输出接近某一地理位置的有序文档。对应near()。
$sample：随机选择N个$lookup：连接操作符，用于连接同一个数据库中另一个集合，并获取指定的文档，类似于populate
对于
$group的表达式：
$sum计算总和。$avg计算平均值$min获取集合中所有文档对应值得最小值。$max获取集合中所有文档对应值得最大值。$push在结果文档中插入值到一个数组中。$addToSet在结果文档中插入值到一个数组中，但不创建副本。$first根据资源文档的排序获取第一个文档数据。$last根据资源文档的排序获取最后一个文档数据
是不是看得眼花缭乱，还是用实例来学习吧！
完整实例：
mongodb-pratice
首先往citys集合中插入如下数据：
{province: 'guangdong', city: 'guangzhou', person: 600, industry: [{name: 'IT', person: 200}, {name: 'teacher', person: 400}]}
{province: 'guangdong', city: 'shenzhen', person: 700, industry: [{name: 'IT', person: 300}, {name: 'teacher', person: 400}]}
{province: 'beijing', city: 'beijing', person: 600, industry: [{name: 'IT', person: 350}, {name: 'teacher', person: 250}]}
复制代码看看实例(1)，查询人口超过1000的省份：
// modules/citys/citys.controller.js
exports.getCityGtThousand = (req, res) => {
CityModel.aggregate([
{$group: {_id: '$province', total: {$sum: '$person'}}},
{$match: {total: {$gt: 1000}}}
], (err, result) => {
...
})
}复制代码在上面的代码中，$province引用的是原文档中的province，如果在前面的管道中有同名属性，则后续引用的是最后被赋值的，详情请参考实例(2)。
注意：使用$group时，_id是必须的，用作分组的依据条件。
结果如下：
[{"_id":"guangdong","total":1300}]
复制代码上面的聚合查询相当于SQL：
SELECT province, SUM(person) AS total FROM citys GROUP BY province HAVING total > 1000
复制代码其实上面的查询可分为两步(两个管道)：
1. 将相同省份的城市的人口加起来，并命名为total，并且将province属性赋值给_id。
CityModel.aggregate([
{$group: {_id: '$province', total: {$sum: '$person'}}}
])
复制代码得到的结果是：
[{"_id":"beijing","total":600},{"_id":"guangdong","total":1300}]
复制代码2. 比较total，返回大于1000的数据
CityModel.aggregate([
{$group: {_id: '$province', total: {$sum: '$person'}}},
{$match: {total: {$gt: 1000}}}
])
复制代码最终结果就是：
[{"_id":"guangdong","total":1300}]
复制代码下面我们来看看实例(2)，查询总IT人口大于400的省份且返回所有城市名称。
看着是不是有点复杂，其实当你像实例(1)一样拆分开来，你会发现很简单：
1. 计算每个省份的IT总人口
2. IT总人口大于400
3. 返回所有城市名称
看看代码：
// modules/citys/citys.controller.js
exports.getITPerson = (req, res) => {
CityModel.aggregate([
{$unwind: '$industry'},
{$match: {'industry.name': 'IT'}},
{
$group: {
_id: {province: '$province'}, itTotal: {$sum: '$industry.person'}, city: {$push: '$city'}
}
},
{$match: {itTotal: {$gt: 400}}}
]).exec((err, result) => {
...
})
}
复制代码我们依旧来分步看看上面的查询。
(1) $unwind用来拆分数组：
CityModel.aggregate([
{$unwind: '$industry'}
])
复制代码查询结果：
[
{
"_id": "5a0e83e3aea7e7fba7ff0ab2",
"province": "guangdong",
"city": "guangzhou",
"person": 600,
"industry": {
"name": "IT",
"person": 200
}
},
{
"_id": "5a0e83e3aea7e7fba7ff0ab2",
"province": "guangdong",
"city": "guangzhou",
"person": 600,
"industry": {
"name": "teacher",
"person": 400
}
}
...
]
复制代码将industry数组中每一项拆分开来，其他字段一一复制。
(2) $match很简单，筛选匹配，类似find()：
{$match: {'industry.name': 'IT'}}
复制代码筛选行业为IT的数据
(3) 接下来执行$group：
$group: {
_id: {province: '$province'}, itTotal: {$sum: '$industry.person'}, city: {$push: '$city'}
}
复制代码根据省份province分组，将同一个省份的IT人口相加，同时将城市名称放到一个名为city的数组中。
(4) 最后再次筛选：
{$match: {itTotal: {$gt: 400}}}
复制代码返回总IT人口大于400的数据。
其他管道操作符详解
(1) 排序
语法：
{ $sort: { <field1>: <sort order>, <field2>: <sort order> ... } }
复制代码1是正序，-1是反序
实例：以城市总人口排序，且值返回城市/省份/人数三个字段：
// modules/citys/citys.controller.js
CityModel.aggregate([
{ $sort: {person: 1} },
{
$project: {
_id: 0,
province: 1,
person: 1,
city: 1
}
}
])
复制代码注意：在Mongoose 3.4前，只有_id(默认显示)才可以指定为0或false，其他字段默认不进入下一个管道，可以设置为1或true进入下一个管道。(3.4版本可以将其他字段设为0或false)
(2) 限制和跳过
语法：
{ $limit: <positive integer> }
{ $skip: <positive integer> }
复制代码实例：从第二条数据开始，返回一条数据：
// modules/citys/citys.controller.js
CityModel.aggregate([
{$skip: 1},
{$limit: 1}
])
复制代码(3) 随机
语法：
{ $sample: { size: <positive integer> } }
复制代码实例：随机返回一条数据：
// modules/citys/citys.controller.js
CityModel.aggregate({$sample: {size: 1}})
复制代码注：Mongoose 3.2后才有
(4) 联表
在《Mongoose 开发实战：进阶篇》中，我们讲解了联表查询populate。在Mongoose 3.2后，我们可以更方便的连接表。
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>
}
}
复制代码参数说明：
- from 需要关联的集合名
- localField 本集合中需要查找的字段
- foreignField 另外一个集合中需要关联的字段
- as 输出的字段名
实例
我们往users集合里面插入三条数据：
{name: '张三', age: '22', sex: 'male' , phone: '13123123123', address: {
city: 'guangzhou'
}},
{name: '李四', age: '19', sex: 'male' , phone: '13123123123', address: {
city: 'beijing'
}},
{name: '王五', age: '25', sex: 'male' , phone: '13123123123', address: {
city: 'guangzhou'
}}
复制代码对应name名称，再往文章中插入三条数据：
{title: 'Mongoose 开发实战：基础篇', content: '讲解连接数据库，建文档等', author: '张三'},
{title: 'Mongoose 开发实战：进阶篇', content: '讲解建索引，添加验证器等', author: '李四'},
{title: 'Mongoose 开发实战：高级篇', content: '讲解聚合函数', author: '王五'}
复制代码现在要查询张三发表的文章：
// modules/users/users.controller.js
...
UsersModel.aggregate([
{
$lookup: {
from: 'articles',
localField: 'name',
foreignField: 'author',
as: 'userArticle'
}
}, {
$project: {
_id: 0,
name: 1,
'userArticle.title': 1,
'userArticle.author': 1
}
},
{
$match: {name: '张三'}
}
])
...
// [{"name":"张三","userArticle":[{"title":"Mongoose 开发实战：基础篇","author":"张三"}]}]复制代码相关文章：
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