本文旨在解决 MongoDB aggregation 中使用 $sum 操作符计算数组元素总和时返回 0 的问题。通过分析问题原因，并提供使用 $map 和 $reduce 操作符的解决方案，帮助开发者正确地计算数组元素的总和。
在 MongoDB 的 aggregation pipeline 中，使用 $sum 操作符计算数组元素的总和时，有时会遇到返回 0 的情况，这通常是由于对数组的直接求和方式不正确导致的。本文将深入探讨这个问题，并提供有效的解决方案，帮助开发者正确地计算数组元素的总和。
问题分析
当直接使用 $sum 操作符对嵌套在数组中的数组进行求和时，例如 $dailyNotes.individual，MongoDB 可能会无法正确识别需要求和的数组元素，从而返回 0。这是因为 $sum 默认的行为是尝试将整个数组作为一个单一的值进行处理，而不是迭代数组中的每个元素。
解决方案：使用 $map 操作符
$map 操作符可以遍历数组中的每个元素，并对每个元素执行指定的表达式。结合 $sum 操作符，我们可以对数组中的每个子文档的 individual 数组进行求和。
db.collection.aggregate([
{
$project: {
_id: 1,
dailyNotes: {
$map: {
input: "$dailyNotes",
in: { individual: { $sum: "$$this.individual" } }
}
}
}
}
])代码解释：
- $project 阶段用于选择需要返回的字段，并创建新的计算字段。
- $map 操作符遍历 dailyNotes 数组中的每个元素。
- input: "$dailyNotes" 指定了需要遍历的数组。
- in: { individual: { $sum: "$$this.individual" } } 定义了对每个数组元素执行的操作。$$this 代表当前遍历的数组元素，$$this.individual 则代表当前元素的 individual 数组。$sum 操作符对 individual 数组中的元素进行求和，并将结果赋值给新的 individual 字段。
替代方案：使用 $reduce 操作符
$reduce 操作符也可以用于遍历数组并进行累积计算。
db.collection.aggregate([
{
$project: {
_id: 1,
dailyNotes: {
$reduce: {
input: "$dailyNotes",
initialValue: [],
in: { $concatArrays: [ "$$value", [ { individual: { $sum: "$$this.individual" } } ] ] }
}
}
}
}
])代码解释：
- $project 阶段用于选择需要返回的字段，并创建新的计算字段。
- $reduce 操作符遍历 dailyNotes 数组中的每个元素。
- input: "$dailyNotes" 指定了需要遍历的数组。
- initialValue: [] 指定了累积器的初始值，这里是一个空数组。
- in: { $concatArrays: [ "$$value", [ { individual: { $sum: "$$this.individual" } } ] ] } 定义了对每个数组元素执行的操作。$$value 代表累积器的当前值，$$this 代表当前遍历的数组元素。$sum 操作符对 $$this.individual 数组中的元素进行求和，并将结果包装成一个包含 individual 字段的对象，然后使用 $concatArrays 操作符将该对象添加到累积器数组中。
总结
通过使用 $map 或 $reduce 操作符，我们可以有效地遍历数组中的每个元素，并结合 $sum 操作符正确地计算数组元素的总和。选择哪种方法取决于具体的需求和个人偏好。$map 操作符通常更简洁易懂，而 $reduce 操作符则更灵活，可以进行更复杂的累积计算。在实际应用中，应根据数据结构和业务逻辑选择最合适的方案。
