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$reduce（表达式操作符）

定义

$reduce

将表达式应用于数组中的每个元素，并将它们组合成一个值。

$reduce 通过以下语法实现：

{
    $reduce: {
        input: <array>,
        initialValue: <expression>,
        in: <expression>,
        as: <string>,
        valueAs: <string>,
        arrayIndexAs: <string>
    }
}

字段	类型	说明
`input`	阵列	可以是解析为大量的任何有效表达式。有关表达式的更多信息，请参阅表达式。如果参数解析为`null` 的值或引用了缺失的字段，则`$reduce` `null`会返回。如果参数未解析为大量或`null` ，也未引用缺失字段，则`$reduce` 将返回错误。
`initialValue`	表达式(expression)	在 `in` 之前设置的初始累积 `value` 将应用于 `input` 数组的第一个元素。
`in`	表达式(expression)	一个有效的表达式，`$reduce` 按从左到右的顺序应用于 `input` 数组中的每个元素。用 `$reverseArray` 包装 `input` 值，得出的结果等同于从右到左应用组合表达式。计算 `in` 表达式期间，有两个变量可用： `value` 是表示该表达式累积值的变量。 `this` 是指代当前所处理元素的变量。
`as`	字符串	可选。代表 `input`大量中每个元素的变量名称。如果省略，则变量名称默认为 `this`。 8.3版本新增。
`valueAs`	字符串	可选。表示表达式累积值的变量名称。如果省略，则变量名称默认为 `value`。 8.3版本新增。
`arrayIndexAs`	字符串	可选。聚合变量的名称，表示当前元素在 `input`大量中的索引。第一个大量元素索引为`0` 。您可以在表达式中使用变量名称。示例，如果指定 `arrayIndexAs: "myIndex"`，则在表达式中使用 `$$myIndex`。 `$$myIndex` 返回 `input`大量中当前元素的索引。如果省略`arrayIndexAs` ，则可以在表达式中使用`$$IDX` 系统变量来返回当前元素的索引。有关示例，请参阅访问数组中每个项目的索引和使用 `$$IDX`访问索引。 8.3版本新增。

如果 input 解析为空数组，则 $reduce 将返回 initialValue。

例子

结果

 {
    $reduce: {
       input: ["a", "b", "c"],
       initialValue: "",
       in: { $concat : ["$$value", "$$this"] }
     }
 }

"abc"

{
   $reduce: {
      input: [ 1, 2, 3, 4 ],
      initialValue: { sum: 5, product: 2 },
      in: {
         sum: { $add : ["$$value.sum", "$$this"] },
         product: { $multiply: [ "$$value.product", "$$this" ] }
      }
   }
}

{ "sum" : 15, "product" : 48 }

{
   $reduce: {
      input: [ [ 3, 4 ], [ 5, 6 ] ],
      initialValue: [ 1, 2 ],
      in: { $concatArrays : ["$$value", "$$this"] }
   }
}

[ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ]

示例

乘法

概率

名为 events 的集合包含概率实验的事件。每个实验可以有多个 events，例如多次掷骰子或连续抽几张牌（无需更换）以达到所需的结果。为了获得实验的总体概率，我们需要将实验中每个事件的概率相乘。

db.events.insertMany( [
   { _id : 1, type : "die", experimentId :"r5", description : "Roll a 5", eventNum : 1, probability : 0.16666666666667 },
   { _id : 2, type : "card", experimentId :"d3rc", description : "Draw 3 red cards", eventNum : 1, probability : 0.5 },
   { _id : 3, type : "card", experimentId :"d3rc", description : "Draw 3 red cards", eventNum : 2, probability : 0.49019607843137 },
   { _id : 4, type : "card", experimentId :"d3rc", description : "Draw 3 red cards", eventNum : 3, probability : 0.48 },
   { _id : 5, type : "die", experimentId :"r16", description : "Roll a 1 then a 6", eventNum : 1, probability : 0.16666666666667 },
   { _id : 6, type : "die", experimentId :"r16", description : "Roll a 1 then a 6", eventNum : 2, probability : 0.16666666666667 },
   { _id : 7, type : "card", experimentId :"dak", description : "Draw an ace, then a king", eventNum : 1, probability : 0.07692307692308 },
   { _id : 8, type : "card", experimentId :"dak", description : "Draw an ace, then a king", eventNum : 2, probability : 0.07843137254902 }
] )

步骤：

使用 $group 按 experimentId 进行分组，并使用 $push 创建一个包含每个事件概率的数组。
将 $reduce 与 $multiply 结合使用以便将 probabilityArr 的元素相乘并组合成一个值，并对其进行投影。

db.probability.aggregate(
  [
    {
      $group: {
        _id: "$experimentId",
        probabilityArr: { $push: "$probability" }
      }
    },
    {
      $project: {
        description: 1,
        results: {
          $reduce: {
            input: "$probabilityArr",
            initialValue: 1,
            in: { $multiply: [ "$$value", "$$this" ] }
          }
        }
      }
    }
  ]
)

该操作返回以下内容：

{ _id : "dak", results : 0.00603318250377101 }
{ _id : "r5", results : 0.16666666666667 }
{ _id : "r16", results : 0.027777777777778886 }
{ _id : "d3rc", results : 0.11764705882352879 }

折扣商品

一个名为 clothes 的集合包含以下文档：

db.clothes.insertMany( [
   { _id : 1, productId : "ts1", description : "T-Shirt", color : "black", size : "M", price : 20, discounts : [ 0.5, 0.1 ] },
   { _id : 2, productId : "j1", description : "Jeans", color : "blue", size : "36", price : 40, discounts : [ 0.25, 0.15, 0.05 ] },
   { _id : 3, productId : "s1", description : "Shorts", color : "beige", size : "32", price : 30, discounts : [ 0.15, 0.05 ] },
   { _id : 4, productId : "ts2", description : "Cool T-Shirt", color : "White", size : "L", price : 25, discounts : [ 0.3 ] },
   { _id : 5, productId : "j2", description : "Designer Jeans", color : "blue", size : "30", price : 80, discounts : [ 0.1, 0.25 ] }
] )

每个文档均包含一个 discounts 数组，其中包含每件商品当前可用的折扣优惠券。如果每个折扣均可应用于产品一次，则可通过使用 $reduce 对 discounts 数组中的每个元素应用以下公式来计算最低价格：（1 - 折扣）* 价格。

db.clothes.aggregate(
  [
    {
      $project: {
        discountedPrice: {
          $reduce: {
            input: "$discounts",
            initialValue: "$price",
            in: { $multiply: [ "$$value", { $subtract: [ 1, "$$this" ] } ] }
          }
        }
      }
    }
  ]
)

该操作返回以下内容：

{ _id : ObjectId("57c893067054e6e47674ce01"), discountedPrice : 9 }
{ _id : ObjectId("57c9932b7054e6e47674ce12"), discountedPrice : 24.224999999999998 }
{ _id : ObjectId("57c993457054e6e47674ce13"), discountedPrice : 24.224999999999998 }
{ _id : ObjectId("57c993687054e6e47674ce14"), discountedPrice : 17.5 }
{ _id : ObjectId("57c993837054e6e47674ce15"), discountedPrice : 54 }

字符串拼接

一个名为 people 的集合包含以下文档：

db.people.insertMany( [
   { _id : 1, name : "Melissa", hobbies : [ "softball", "drawing", "reading" ] },
   { _id : 2, name : "Brad", hobbies : [ "gaming", "skateboarding" ] },
   { _id : 3, name : "Scott", hobbies : [ "basketball", "music", "fishing" ] },
   { _id : 4, name : "Tracey", hobbies : [ "acting", "yoga" ] },
   { _id : 5, name : "Josh", hobbies : [ "programming" ] },
   { _id : 6, name : "Claire" }
] )

以下示例将 hobbies 字符串数组简化为单个字符串 bio：

db.people.aggregate(
   [
     // Filter to return only non-empty arrays
     { $match: { "hobbies": { $gt: [ ] } } },
     {
       $project: {
         name: 1,
         bio: {
           $reduce: {
             input: "$hobbies",
             initialValue: "My hobbies include:",
             in: {
               $concat: [
                 "$$value",
                 {
                   $cond: {
                     if: { $eq: [ "$$value", "My hobbies include:" ] },
                     then: " ",
                     else: ", "
                   }
                 },
                 "$$this"
               ]
             }
           }
         }
       }
     }
   ]
)

该操作返回以下内容：

{ _id : 1, name : "Melissa", bio : "My hobbies include: softball, drawing, reading" }
{ _id : 2, name : "Brad", bio : "My hobbies include: gaming, skateboarding" }
{ _id : 3, name : "Scott", bio : "My hobbies include: basketball, music, fishing" }
{ _id : 4, name : "Tracey", bio : "My hobbies include: acting, yoga" }
{ _id : 5, name : "Josh", bio : "My hobbies include: programming" }

数组连接

一个名为 matrices 的集合包含以下文档：

db.matrices.insertMany( [
   { _id : 1, arr : [ [ 24, 55, 79 ], [ 14, 78, 35 ], [ 84, 90, 3 ], [ 50, 89, 70 ] ] },
   { _id : 2, arr : [ [ 39, 32, 43, 7 ], [ 62, 17, 80, 64 ], [ 17, 88, 11, 73 ] ] },
   { _id : 3, arr : [ [ 42 ], [ 26, 59 ], [ 17 ], [ 72, 19, 35 ] ] },
   { _id : 4 }
] )

计算单次降价

以下示例会将二维数组折叠为单个数组 collapsed：

db.arrayconcat.aggregate(
  [
    {
      $project: {
        collapsed: {
          $reduce: {
            input: "$arr",
            initialValue: [ ],
            in: { $concatArrays: [ "$$value", "$$this" ] }
          }
        }
      }
    }
  ]
)

该操作返回以下内容：

{ _id : 1, collapsed : [ 24, 55, 79, 14, 78, 35, 84, 90, 3, 50, 89, 70 ] }
{ _id : 2, collapsed : [ 39, 32, 43, 7, 62, 17, 80, 64, 17, 88, 11, 73 ] }
{ _id : 3, collapsed : [ 42, 26, 59, 17, 72, 19, 35 ] }
{ _id : 4, collapsed : null }

计算多重归约

以下示例执行与上例相同的二维数组折叠，但还创建了一个仅包含每个数组第一个元素的新数组。

db.arrayconcat.aggregate(
  [
    {
      $project: {
        results: {
          $reduce: {
            input: "$arr",
            initialValue: [ ],
            in: {
              collapsed: {
                $concatArrays: [ "$$value.collapsed", "$$this" ]
              },
              firstValues: {
                $concatArrays: [ "$$value.firstValues", { $slice: [ "$$this", 1 ] } ]
              }
            }
          }
        }
      }
    }
  ]
)

该操作返回以下内容：

{ _id : 1, results : { collapsed : [ 24, 55, 79, 14, 78, 35, 84, 90, 3, 50, 89, 70 ], firstValues : [ 24, 14, 84, 50 ] } }
{ _id : 2, results : { collapsed : [ 39, 32, 43, 7, 62, 17, 80, 64, 17, 88, 11, 73 ], firstValues : [ 39, 62, 17 ] } }
{ _id : 3, results : { collapsed : [ 42, 26, 59, 17, 72, 19, 35 ], firstValues : [ 42, 26, 17, 72 ] } }
{ _id : 4, results : null }

访问数组中每个项目的索引

使用以下文档创建名为 people 的示例集合：

db.people.insertMany( [
   { _id: 1, name: "Melissa", hobbies: [ "softball", "drawing", "reading" ] },
   { _id: 2, name: "Brad", hobbies: [ "gaming", "skateboarding" ] },
   { _id: 3, name: "Scott", hobbies: [ "basketball", "music", "fishing" ] },
   { _id: 4, name: "Tracey", hobbies: [ "acting", "yoga" ] },
   { _id: 5, name: "Josh", hobbies: [ "programming" ] },
   { _id: 6, name: "Claire" }
] )

hobbies字段包含每个人的爱好的大量，按排名顺序排列。大量中的第一个爱好是此人花费最多时间的主节点 (primary node in the replica set)爱好。第一个爱好的大量索引为 0。

以下示例使用了 valueAs、as 和 arrayIndexAs。 myIndex 变量包含 hobbies大量中每个爱好的索引。该示例返回包含这些字段的文档：

人员姓名。
text 字段，其中包括爱好名称以及每个爱好在列表中的位置。

db.people.aggregate( [
   {
      $project: {
         _id: 0,
         name: 1,
         text: {
            $reduce: {
               input: "$hobbies",
               initialValue: "My hobbies include:",
               valueAs: "accumulatedText",
               as: "hobby",
               arrayIndexAs: "myIndex",
               in: {
                  $concat: [
                     "$$accumulatedText",
                     " ",
                     { $toString: { $add: [ "$$myIndex", 1 ] } },
                     ") ",
                     "$$hobby"
                  ]
               }
            }
         }
      }
   }
] )

输出：

[
   { "name" : "Melissa", "text" : "My hobbies include: 1) softball 2) drawing 3) reading" }
   { "name" : "Brad", "text" : "My hobbies include: 1) gaming 2) skateboarding" }
   { "name" : "Scott", "text" : "My hobbies include: 1) basketball 2) music 3) fishing" }
   { "name" : "Tracey", "text" : "My hobbies include: 1) acting 2) yoga" }
   { "name" : "Josh", "text" : "My hobbies include: 1) programming" }
   { "name" : "Claire", "text" : null }
]

使用`$$IDX` 访问索引

$$IDX变量返回input 大量中当前元素的索引。如果省略表达式中的字段，则可以使用$$IDX arrayIndexAs。

以下示例返回与上一节“访问数组中每个项目的索引”中的示例相同的文档，但使用$$IDX 而不是arrayIndexAs ：

db.people.aggregate( [
   {
      $project: {
         _id: 0,
         name: 1,
         text: {
            $reduce: {
               input: "$hobbies",
               initialValue: "My hobbies include:",
               valueAs: "accumulatedText",
               as: "hobby",
               in: {
                  $concat: [
                     "$$accumulatedText",
                     " ",
                     { $toString: { $add: [ "$$IDX", 1 ] } },
                     ") ",
                     "$$hobby"
                  ]
               }
            }
         }
      }
   }
] )

后退

$rank

来年

$regexFind

定义

示例

乘法

概率

折扣商品

字符串拼接

数组连接

计算单次降价

计算多重归约

访问数组中每个项目的索引

使用$$IDX 访问索引

使用`$$IDX` 访问索引