mongoose关联查询技巧笔记

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前言

数据库设计中数据之间的关联关系是极其常见的：一对一、一对多、多对多，作为 NoSQL 领头羊的 MongoDB 中常用做法无非「内嵌」和「引用」两种，因为 Document 有 16MB 的大小限制且「内嵌」不适合复杂的多对多关系，「引用」是用得更广泛的关联方式，所以 MongoDB 官方称其为“Normalized Data Models”——标准化数据模型。

引用式的关联其实很简单，指文档与文档之间通过_id字段的引用来进行关联。Mongoose 4.5.0版本以后提供了与 aggregate 功能写法都非常类似的virtual()方法,这里先不做对比,可查看另一篇笔记mongoose4.5之virtual虚拟值填充，本文要阐述的重点就在于如何去查这两个表通过aggregate 与 populate，并介绍4.5的aggregate的关联引用反向查询。

populate

先说说populate吧，首先，Mongoose 的一切始于 Schema，使用 populate 的重点也在于 Schema 中的设置：

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const mongoose = require('mongoose');
const Schema = mongoose.Schema;
const authorSchema = new Schema({
    "author": String,
    "age": Number,
    "books": [{
        type: Schema.Types.ObjectId,
        ref: 'Book' // 关联的Model
    }]
});
module.exports = mongoose.model("Author", authorSchema, "authors"); // 分别为Model名、Schema、数据库中集合名

使用

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let result = await Author.find({
    "author": "Zander"
  }).populate("books");

返回如下数据

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[
        {
            "books": [
                {
                    "_id": "5dccfcb5a3fab06c89020c8d",
                    "name": "代码的弱点"
                },
                {
                    "_id": "5dccfd30a3fab06c89020caa",
                    "name": "代码与六便士"
                },
                {
                    "_id": "5dccfda6a3fab06c89020cc3",
                    "name": "代码失格"
                }
            ],
            "_id": "5dccfc3aa3fab06c89020c65",
            "author": "Zander",
            "age": 18
        }
    ]

aggregate

FcvdNf

使用 aggregate 实现聚合查询作者 Zander 的基本信息及其所有著作信息：

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let result = await Author.aggregate([{ // 操作的Model为Author
    $lookup: {
      from: "books", // 数据库中关联的集合名
      localField: "books", // author文档中关联的字段
      foreignField: "_id", // book文档中关联的字段
      as: "bookList" // 返回数据的字段名
    }
  }, {
    $match: { // 筛选条件
      "author": "Zander"
    }
  }]);

返回数据：

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[
        {
            "_id": "5dccfc3aa3fab06c89020c65",
            "author": "Zander",
            "age": 18,
            "bookList": [
                {
                    "_id": "5dccfcb5a3fab06c89020c8d",
                    "name": "代码的弱点"
                },
                {
                    "_id": "5dccfd30a3fab06c89020caa",
                    "name": "代码与六便士"
                },
                {
                    "_id": "5dccfda6a3fab06c89020cc3",
                    "name": "代码失格"
                }
            ]
        }
    ]

对比

1. 灵活性

现在可以观察到的就是 aggregate 灵活的点在于可以更改关联查询后返回数据的 key（返回数据中的bookList），而 populate 返回数据的 key 只能是原来的字段名（返回数据中的books）。值得一提的是 aggregate 更擅长在聚合管道中对数据进行二次处理，比如$unwind拆分、$group分组等等。

2. 功能性

此外，还有一种情况：依旧是上面的数据，如果要根据著作 name 找到著作信息和作者信息，使用 aggregate 的$lookup只需要这样就做到了😏：

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$lookup: {
  from: "authors",
  localField: "_id",
  foreignField: "books",
  as: "author"
}

然而 populate：“我太难了！” 是的，它做不到这种使用_id实现的反向关联查询.

3. 性能方面

看完了外表再说说内在——查询性能，populate 实际是DBRef[^4]的引用方式，相当于多构造了一层查询。比如有10条数据，在find()查询到了主集合内的10条数据后会再进行populate()引用的额外10条数据的查询，性能也相对的大打折扣了。这里有位大佬对aggregate()和find()进行了性能上的对比，结论也显而易见——比 find 查询速度都快的 aggregate 比关联查询的 find + populate 定是有过之而无不及了。

总结

aggregation populate
灵活性 ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐ ⭐️
反向关联 ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ ⭐️⭐️
功能性 ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ ⭐️⭐️⭐️
代码简洁度 ⭐️ ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
查询性能 ⭐️⭐️⭐️⭐️ ⭐️⭐️

综合来看，aggregate 在多集合关联查询和对查询数据的二次处理方面更优，而 populate 更适合简单的正向关联关系且其形成的代码样式较优雅，可读性高而易于维护，性能方面的考究对日常开发中的普通应用来说则大可忽略不计。

关联技巧一：关联引用子查父

FcvdNf

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$lookup: {
  from: "authors",
  localField: "_id",
  foreignField: "books",
  as: "author"
}

也可通过 mongoose4.5之virtual虚拟值填充 快速获取父内容

关联技巧二：关联数组转对象

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const lookup = {
  $lookup: {
    from: 'sys_invoices',
    localField: 'invoice',
    foreignField: '_id',
    as: 'invoice',
  },
}
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const project = {
  $project: {
    invoice: { $arrayElemAt: ['$invoice', 0] },
  },
}