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$sum(聚合)

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$sum

5.0 版本中的更改

计算并返回数字值的总和。$sum 忽略非数值。

$sum 可在以下阶段使用:

  • $addFields

  • $bucket

  • $bucketAuto

  • $group

  • 包含一个 $expr 表达式的 $match 阶段

  • $project

  • $replaceRoot

  • $replaceWith

  • $set

  • $setWindowFields (从 MongoDB 5.0 开始提供)

可以使用 $sum 查找托管在以下环境中的部署:

当用作累加器时,$sum 的语法如下:

{ $sum: <expression> }

当不用作累加器时,$sum 的语法如下:

{ $sum: [ <expression1>, <expression2> ... ] }

有关表达式的更多信息,请参阅表达式运算符。

当混合输入类型时, $sum会将较小的输入类型提升为较大的输入类型。当表示更范围的值时,该类型被认为更大。数值类型从小到大的顺序是:整数 → 长整型 → 双精度 → 十进制

较大的输入类型也会决定结果类型,除非操作溢出并超出该较大数据类型表示的范围。如果发生溢出, $sum会根据以下顺序对结果进行提升:

  • 如果较大的输入类型为integer ,则结果类型将提升为long

  • 如果较大的输入类型为long ,则结果类型将提升为double

  • 如果较大的类型为doubledecimal ,则溢出结果表示为 + 或 - 无穷大。结果没有类型提升。

如果用于同时包含数字值和非数字值的字段,$sum 会忽略非数字值并返回数字值的总和。

如果用于集合中任何文档中都不存在的字段,$sum 会为该字段返回 0

如果所有操作数都是非数值或包含 null 值,则 $sum 返回 0

$group 阶段,如果表达式解析为数组,则 $sum 将操作数视为非数值。

在其他支持的阶段:

  • 使用单个表达式作为其操作数,如果该表达式解析为数组,则 $sum 会遍历数组,对数组的数字元素进行操作以返回单个值。

  • 使用表达式列表作为其操作数,如果任何表达式解析为数组,$sum 不会遍历数组,而是将该数组视为非数字值。

请考虑包含以下文档的 sales 集合:

{ "_id" : 1, "item" : "abc", "price" : 10, "quantity" : 2, "date" : ISODate("2014-01-01T08:00:00Z") }
{ "_id" : 2, "item" : "jkl", "price" : 20, "quantity" : 1, "date" : ISODate("2014-02-03T09:00:00Z") }
{ "_id" : 3, "item" : "xyz", "price" : 5, "quantity" : 5, "date" : ISODate("2014-02-03T09:05:00Z") }
{ "_id" : 4, "item" : "abc", "price" : 10, "quantity" : 10, "date" : ISODate("2014-02-15T08:00:00Z") }
{ "_id" : 5, "item" : "xyz", "price" : 5, "quantity" : 10, "date" : ISODate("2014-02-15T09:05:00Z") }

通过按照 date 字段的日期和年份对文档进行分组,以下操作使用 $sum 累加器计算每组文档的总量和计数。

db.sales.aggregate(
[
{
$group:
{
_id: { day: { $dayOfYear: "$date"}, year: { $year: "$date" } },
totalAmount: { $sum: { $multiply: [ "$price", "$quantity" ] } },
count: { $sum: 1 }
}
}
]
)

操作返回以下结果:

{ "_id" : { "day" : 46, "year" : 2014 }, "totalAmount" : 150, "count" : 2 }
{ "_id" : { "day" : 34, "year" : 2014 }, "totalAmount" : 45, "count" : 2 }
{ "_id" : { "day" : 1, "year" : 2014 }, "totalAmount" : 20, "count" : 1 }

在非存在字段上使用 $sum 会返回 0 值。以下操作尝试在 qty 上执行 $sum

db.sales.aggregate(
[
{
$group:
{
_id: { day: { $dayOfYear: "$date"}, year: { $year: "$date" } },
totalAmount: { $sum: "$qty" },
count: { $sum: 1 }
}
}
]
)

该操作返回:

{ "_id" : { "day" : 46, "year" : 2014 }, "totalAmount" : 0, "count" : 2 }
{ "_id" : { "day" : 34, "year" : 2014 }, "totalAmount" : 0, "count" : 2 }
{ "_id" : { "day" : 1, "year" : 2014 }, "totalAmount" : 0, "count" : 1 }

$count 聚合累加器可在 $group 阶段用于代替 { $sum : 1 }

提示

另请参阅:

集合 students 包含以下文档:

{ "_id": 1, "quizzes": [ 10, 6, 7 ], "labs": [ 5, 8 ], "final": 80, "midterm": 75 }
{ "_id": 2, "quizzes": [ 9, 10 ], "labs": [ 8, 8 ], "final": 95, "midterm": 80 }
{ "_id": 3, "quizzes": [ 4, 5, 5 ], "labs": [ 6, 5 ], "final": 78, "midterm": 70 }

以下示例在 $project 阶段使用 $sum 来计算测验总分数、实验总分数以及期末和期中考试的总分数:

db.students.aggregate([
{
$project: {
quizTotal: { $sum: "$quizzes"},
labTotal: { $sum: "$labs" },
examTotal: { $sum: [ "$final", "$midterm" ] }
}
}
])

该操作生成以下文档:

{ "_id" : 1, "quizTotal" : 23, "labTotal" : 13, "examTotal" : 155 }
{ "_id" : 2, "quizTotal" : 19, "labTotal" : 16, "examTotal" : 175 }
{ "_id" : 3, "quizTotal" : 14, "labTotal" : 11, "examTotal" : 148 }

版本 5.0 中的新增功能

创建cakeSales集合,其中包含加利福尼亚州 ( CA ) 和华盛顿州 ( WA ) 的蛋糕销售情况:

db.cakeSales.insertMany( [
{ _id: 0, type: "chocolate", orderDate: new Date("2020-05-18T14:10:30Z"),
state: "CA", price: 13, quantity: 120 },
{ _id: 1, type: "chocolate", orderDate: new Date("2021-03-20T11:30:05Z"),
state: "WA", price: 14, quantity: 140 },
{ _id: 2, type: "vanilla", orderDate: new Date("2021-01-11T06:31:15Z"),
state: "CA", price: 12, quantity: 145 },
{ _id: 3, type: "vanilla", orderDate: new Date("2020-02-08T13:13:23Z"),
state: "WA", price: 13, quantity: 104 },
{ _id: 4, type: "strawberry", orderDate: new Date("2019-05-18T16:09:01Z"),
state: "CA", price: 41, quantity: 162 },
{ _id: 5, type: "strawberry", orderDate: new Date("2019-01-08T06:12:03Z"),
state: "WA", price: 43, quantity: 134 }
] )

此示例在 $setWindowFields 阶段使用 $sum 输出每个 state 售出的蛋糕的总和 quantity

db.cakeSales.aggregate( [
{
$setWindowFields: {
partitionBy: "$state",
sortBy: { orderDate: 1 },
output: {
sumQuantityForState: {
$sum: "$quantity",
window: {
documents: [ "unbounded", "current" ]
}
}
}
}
}
] )

在示例中:

  • partitionBy: "$state"state 对集合中的文档分区CAWA 都有分区。

  • sortBy: { orderDate: 1 }orderDate 以升序 (1) 对每个分区中的文档进行排序,因此最早的 orderDate 位于最前面。

  • output 会使用在文档窗口中运行的 $sumsumQuantityForState 字段设为 quantity 值之和。

    窗口包含介于 unbounded 下限与输出中 current 文档之间的文档。这意味着 $sum 将返回分区开头与当前文档之间文档的 quantity 值之和。

在此输出中,CAWAquantity 值之和显示在 sumQuantityForState 字段中:

{ "_id" : 4, "type" : "strawberry", "orderDate" : ISODate("2019-05-18T16:09:01Z"),
"state" : "CA", "price" : 41, "quantity" : 162, "sumQuantityForState" : 162 }
{ "_id" : 0, "type" : "chocolate", "orderDate" : ISODate("2020-05-18T14:10:30Z"),
"state" : "CA", "price" : 13, "quantity" : 120, "sumQuantityForState" : 282 }
{ "_id" : 2, "type" : "vanilla", "orderDate" : ISODate("2021-01-11T06:31:15Z"),
"state" : "CA", "price" : 12, "quantity" : 145, "sumQuantityForState" : 427 }
{ "_id" : 5, "type" : "strawberry", "orderDate" : ISODate("2019-01-08T06:12:03Z"),
"state" : "WA", "price" : 43, "quantity" : 134, "sumQuantityForState" : 134 }
{ "_id" : 3, "type" : "vanilla", "orderDate" : ISODate("2020-02-08T13:13:23Z"),
"state" : "WA", "price" : 13, "quantity" : 104, "sumQuantityForState" : 238 }
{ "_id" : 1, "type" : "chocolate", "orderDate" : ISODate("2021-03-20T11:30:05Z"),
"state" : "WA", "price" : 14, "quantity" : 140, "sumQuantityForState" : 378 }

后退

$subtract