$sort（聚合阶段）

性能

$sort 是一个阻塞阶段，这会导致管道在处理数据前等待为阻塞阶段检索所有输入数据。阻塞阶段可能会降低性能，因为它会减少具有多个阶段的管道的并行处理。对于大型数据集，阻塞阶段还可能使用大量内存。

限制

• 您最多可以对 32 个键进行排序。

• 为排序模式提供重复字段会导致错误。

排序一致性

MongoDB 不按特定顺序将文档存储在集合中。对包含重复值的字段进行排序时，可能会以任何顺序返回包含这些值的文档。

$sort 操作不是“稳定排序”，这意味着具有等效排序键的文档在输出中不一定能保持与输入相同的相对顺序。

如果排序条件中指定的字段在两个文档中都不存在，那么它们排序所依据的值是相同的。这两个文档可以以任何顺序返回。

如果需要一致的排序顺序，请在排序中至少纳入一个包含唯一值的字段。最简单方法是在排序查询中纳入 _id 字段。

以 sample_mflix示例数据集中的 movies集合为例。以下命令按 year 升序对在 1925 或 1926 上映的电影进行排序：

db.movies.aggregate( [
   { $match: { year: { $in: [ 1925, 1926 ] } } },
   { $sort: { year: 1 } },
   { $project: { _id: 0, title: 1, year: 1 } }
] )

由于 year字段具有重复的 1925 和 1926 值，因此具有相同值的文档在不同执行中可能会有不同的排序。示例，两次运行上一个命令会产生不同的顺序：

[
   { title: "Clash of the Wolves", year: 1925 },
   { title: "Lady Windermere's Fan", year: 1925 },
   { title: "Grass: A Nation's Battle for Life", year: 1925 },
   { title: "Beau Geste", year: 1926 },
   { title: "The Black Pirate", year: 1926 },
   { title: "Ella Cinders", year: 1926 },
   { title: "For Heaven's Sake", year: 1926 },
   { title: "The Son of the Sheik", year: 1926 },
   { title: "The Strong Man", year: 1926 }
]

[
   { title: "Lady Windermere's Fan", year: 1925 },
   { title: "Grass: A Nation's Battle for Life", year: 1925 },
   { title: "Clash of the Wolves", year: 1925 },
   { title: "The Strong Man", year: 1926 },
   { title: "The Black Pirate", year: 1926 },
   { title: "Ella Cinders", year: 1926 },
   { title: "Beau Geste", year: 1926 },
   { title: "The Son of the Sheik", year: 1926 },
   { title: "For Heaven's Sake", year: 1926 }
]

操作按升序对 year 的值进行排序，但包含 year 重复值的文档的顺序并不相同。示例，1925 和 1926 的重复值。

要实现一致的排序，请将仅包含唯一值的字段添加到排序中。以下命令同时对 year字段和 _id字段进行排序：

db.movies.aggregate( [
   { $match: { year: { $in: [ 1925, 1926 ] } } },
   { $sort: { year: 1, _id: 1 } }
] )

_id字段始终包含唯一值，并且多次排序执行的排序顺序是一致的。

按数组字段排序

当 MongoDB 按数组值字段对文档进行排序时，排序键取决于排序是升序还是降序：

• 在升序排序中，排序键是数组中的最低值。

• 在降序排序中，排序键是数组中的最高值。

查询过滤器不影响排序键的选择。

示例，考虑 sample_mflix示例数据集合的 movies 集合中的以下文档：

{
  _id: ObjectId("573a1395f29313caabce166c"),
  title: "The Comancheros",
  genres: [ "Action", "Western", "Adventure" ]
}
{
  _id: ObjectId("573a1391f29313caabcd8521"),
  title: "The Son of the Sheik",
  genres: [ "Adventure", "Drama" ]
}

以下查询按 genres 字段以升序和降序对文档进行排序：

// Ascending sort
db.movies.aggregate( [
   {
      $match: {
         title: { $in: [
            "The Comancheros", "The Son of the Sheik"
         ] }
      }
   },
   {
      $sort: { genres: 1 }
   }
] )

// Descending sort
db.movies.aggregate( [
   {
      $match: {
         title: { $in: [
            "The Comancheros", "The Son of the Sheik"
         ] }
      }
   },
   {
      $sort: { genres: -1 }
   }
] )

前面的两个查询首先返回 The Comancheros，因为 Action 和 Western 分别是其 genres大量中的最低和最高条目。

按数组字段进行过滤和排序

当您按包含数组的字段进行过滤和排序时，过滤器不会影响用作排序键的值。此排序总是会将所有数组值视为潜在的排序键。

示例，以下查询查找 genres大量包含 "Drama" 或 "Western" 的电影，并按 genres 升序对结果进行排序：

db.movies.aggregate( [
   {
      $match: {
         title: { $in: [
            "The Comancheros", "The Son of the Sheik"
         ] },
         genres: { $in: [ "Drama", "Western" ] }
      }
   },
   {
      $sort: { genres: 1 }
   }
] )

按升序排序。按字母顺序排序时，排序键是 genres大量中的第一个值：

• 在 The Comancheros 中，第一个 genres 元素是 Action。即使该值与过滤{ genres: { $in: [ "Drama", "Western" ] } } 不匹配，也会用作排序键。

• 在 The Son of the Sheik 中，第一个 genres 元素是 Adventure。同样，此操作使用 Adventure 作为排序键，即使它与过滤不匹配。

查询首先返回 The Comancheros。

$sort 操作符和内存

$sort 和 $limit 内存优化

当 在$sort $limit之前并且没有修改文档数量的中间阶段时，优化器可以将 合并到$limit $sort中。这允许$sort 操作在推进时仅维护前n 个结果（其中n 为指定的限制），并确保MongoDB仅需要在内存中存储n 个项目。当allowDiskUse 为true 且n 项超过聚合内存限制时，此优化仍然适用。

优化可能因版本而异。

$sort 和内存限制

默认下，需要超过 100 MB 内存才能执行的管道阶段会将临时文件写入磁盘。这些临时文件在管道执行期间持续存在，并且可能影响实例上的存储空间。

单个 find 和 aggregate 命令可以通过以下任一方式覆盖 allowDiskUseByDefault 参数：

• 使用 { allowDiskUse: true } 以允许在 allowDiskUseByDefault 设置为 false 时将临时文件写入磁盘

• 使用 { allowDiskUse: false } 以禁止在 allowDiskUseByDefault 设置为 true 时将临时文件写入磁盘

有关更多详细信息，请参阅聚合管道限制。

$sort 索引使用

当 $sort操作符是管道中的第一阶段或前面仅是 $match 阶段时，可以使用索引。

当您在分片集群上使用 $sort 时，每个分分片都会使用可用的索引对其结果文档进行排序。然后，mongos 或其中一个分片执行流式合并排序。