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运算符

$firstN

本页内容

  • 定义
  • 聚合累加器
  • 语法
  • 行为
  • 限制
  • 示例
  • 数组操作符
  • 语法
  • 行为
  • 示例

定义

新功能版本中5.2.

$firstN可以用作聚合累加器或数组操作符。作为聚合累加器，它返回组内前n个元素的聚合。作为数组操作符，它返回数组开头的指定数量的元素。

聚合累加器

$firstN

当$firstN用作聚合累加器时，返回的元素只有在指定排序顺序下才有意义。如果分组包含的元素少于n个，则$firstN返回组中的所有元素。

语法

当用作聚合累加器时，$firstN具有以下语法

{
   $firstN:
      {
         input: <expression>,
         n: <expression>
      }
}

  • input指定从文档中获取前n个元素的字段。输入可以是任何表达式。

  • n必须是一个正整数表达式，它可以是常量或依赖于_id值$group。有关详细信息，请参阅分组键示例.

行为

空值和缺失值

  • $firstN 不过滤空值。

  • $firstN 将缺失值转换为空值。

考虑以下聚合操作，该操作从一组中返回前五个文档

db.aggregate( [
   {
      $documents: [
         { playerId: "PlayerA", gameId: "G1", score: 1 },
         { playerId: "PlayerB", gameId: "G1", score: 2 },
         { playerId: "PlayerC", gameId: "G1", score: 3 },
         { playerId: "PlayerD", gameId: "G1"},
         { playerId: "PlayerE", gameId: "G1", score: null }
      ]
   },
   {
      $group:
      {
         _id: "$gameId",
         firstFiveScores:
            {
               $firstN:
                  {
                     input: "$score",
                     n: 5
                  }
            }
      }
   }
] )

在这个例子中

  • $documents 创建包含玩家得分的实际文档。

  • $group 按照游戏标识符 gameId 对文档进行分组。本例只有一个 gameId，即 G1。

  • PlayerD 缺少得分，而 PlayerE 的得分是空值。这两个值都视为空值。

  • 使用 input : "$score" 指定 firstFiveScores 字段，并返回为数组。

  • 由于没有排序条件，返回前5个 score 字段。

[
   {
      _id: 'G1',
      firstFiveScores: [ 1, 2, 3, null, null ]
   }
]

$firstN 和 $topN 累加器的比较

$firstN 和 $topN 累加器可以实现类似的结果。

通常

  • 如果进入 $group 的文档已经排序，则应使用 $firstN。

  • 如果您正在排序并选择前 n 个元素，则可以使用 $topN 累加器通过一个累加器完成这两个任务。

  • $firstN可以用作聚合表达式，而$topN则不行。

限制

窗口函数和聚合表达式支持

$firstN支持作为聚合表达式。

$firstN支持作为窗口操作符。

示例

考虑一个包含以下文档的gamescores集合

db.gamescores.insertMany([
   { playerId: "PlayerA", gameId: "G1", score: 31 },
   { playerId: "PlayerB", gameId: "G1", score: 33 },
   { playerId: "PlayerC", gameId: "G1", score: 99 },
   { playerId: "PlayerD", gameId: "G1", score: 1 },
   { playerId: "PlayerA", gameId: "G2", score: 10 },
   { playerId: "PlayerB", gameId: "G2", score: 14 },
   { playerId: "PlayerC", gameId: "G2", score: 66 },
   { playerId: "PlayerD", gameId: "G2", score: 80 }
])

查找单场比赛前三位玩家的得分

您可以使用累加器 $firstN 来查找单场比赛的前三个得分。

db.gamescores.aggregate( [
   {
      $match : { gameId : "G1" }
   },
   {
      $group:
         {
            _id: "$gameId",
            firstThreeScores:
               {
                  $firstN:
                  {
                     input: ["$playerId", "$score"],
                     n:3
                  }
               }
         }
   }
] )

示例管道

  • 使用 $match 在单个 gameId 上筛选结果。在这种情况下，G1。

  • 使用 $group 按照游戏ID G1 对结果进行分组。

  • 使用 input : ["$playerId", "$score"] 指定提供给 $firstN 的字段。

  • 使用 $firstN 返回具有 n : 3 的 G1 游戏的前三个文档。

该操作返回以下结果

[
   {
      _id: 'G1',
      firstThreeScores: [ [ 'PlayerA', 31 ], [ 'PlayerB', 33 ], [ 'PlayerC', 99 ] ]
   }
]

在多场比赛中查找前三位玩家得分

您可以使用累加器 $firstN 来查找每场比赛的前 n 输入字段。

db.gamescores.aggregate( [
   {
      $group:
      {
      _id: "$gameId", playerId:
         {
            $firstN:
               {
                  input: [ "$playerId","$score" ],
                  n: 3
               }
         }
      }
   }
] )

示例管道

  • 使用 $group 按照游戏ID对结果进行分组。

  • 使用 $firstN 返回每场比赛的前三个文档，n: 3。

  • 使用 input : ["$playerId", "$score"] 指定提供给 $firstN 的字段。

该操作返回以下结果

[
   {
      _id: 'G1',
      playerId: [ [ 'PlayerA', 31 ], [ 'PlayerB', 33 ], [ 'PlayerC', 99 ] ]
   },
   {
      _id: 'G2',
      playerId: [ [ 'PlayerA', 10 ], [ 'PlayerB', 14 ], [ 'PlayerC', 66 ] ]
   }
]

使用 $sort 和 $firstN

在管道中较早阶段使用 $sort 阶段可以影响 $firstN 累加器的结果。

在这个例子中

  • {$sort : { score : -1 } } 将每个组的最高分数排序到后面。

  • firstN 返回每个组前面的三个最高分数。

db.gamescores.aggregate( [
      { $sort : { score : -1 } },
      {
         $group:
         { _id: "$gameId", playerId:
            {
               $firstN:
                  {
                     input: [ "$playerId","$score" ],
                     n: 3
                  }
            }
         }
      }
   ] )

该操作返回以下结果

[
   {
      _id: 'G2',
      playerId: [ [ 'PlayerD', 80 ], [ 'PlayerC', 66 ], [ 'PlayerB', 14 ] ]
   },
   {
      _id: 'G1',
      playerId: [ [ 'PlayerC', 99 ], [ 'PlayerB', 33 ], [ 'PlayerA', 31 ] ]
   }
]

基于分组键计算 $group 的 n

您还可以动态地分配 n 的值。在这个例子中，$cond 表达式用于 gameId 字段。

db.gamescores.aggregate([
   {
      $group:
      {
         _id: {"gameId": "$gameId"},
         gamescores:
            {
               $firstN:
                  {
                     input: "$score",
                     n: { $cond: { if: {$eq: ["$gameId","G2"] }, then: 1, else: 3 } }
                  }
            }
      }
   }
] )

示例管道

  • 使用 $group 按照游戏ID对结果进行分组。

  • 使用 input : "$score" 指定 $firstN 的输入字段。

  • 如果 gameId 是 G2，则 n 是 1，否则 n 是 3。

该操作返回以下结果

[
   { _id: { gameId: 'G1' }, gamescores: [ 31, 33, 99 ] },
   { _id: { gameId: 'G2' }, gamescores: [ 10 ] }
]

将 $firstN 作为聚合表达式使用

您还可以将 $firstN 作为聚合表达式使用。

在这个例子中

  • $documents 创建包含值数组的字面量文档。

  • $project 用于返回 $firstN 的输出。

  • _id 在输出中省略了，使用 _id : 0。

  • $firstN 使用输入数组 [10, 20, 30, 40]。

  • 返回输入文档的数组的前三个元素。

db.aggregate( [
   {
      $documents: [
         { array: [10, 20, 30, 40] } ]
   },
   { $project: {
      firstThreeElements:{
                           $firstN:
                           {
                              input: "$array",
                              n: 3
                           }
                        }
               }
   }
] )

该操作返回以下结果

[
   { firstThreeElements: [ 10, 20, 30 ] }
]

数组操作符

$firstN

语法

当用作数组操作符时，$firstN 的语法如下

{ $firstN: { n: <expression>, input: <expression> } }
字段
描述
n
一个返回正整数的 表达式。整数指定 $firstN 返回的数组元素数量。
input
一个返回数组的 表达式，从该数组中返回 n 个元素。

行为

  • $firstN 返回输入数组中出现的元素顺序。

  • $firstN 不会过滤输入数组中的 null 值。

  • 不能指定小于 1 的 n 值。

  • 如果指定的 n 大于或等于输入数组的元素数量，$firstN 返回输入数组。

  • 如果 input 解析为非数组值，聚合操作将失败。

示例

集合 games 包含以下文档

db.games.insertMany([
    { "playerId" : 1, "score" : [ 1, 2, 3 ] },
    { "playerId" : 2, "score" : [ 12, 90, 7, 89, 8 ] },
    { "playerId" : 3, "score" : [ null ] },
    { "playerId" : 4, "score" : [ ] },
    { "playerId" : 5, "score" : [ 1293, null, 3489, 9 ]},
    { "playerId" : 6, "score" : [ "12.1", 2, NumberLong("2090845886852"), 23 ]}
])

以下示例使用 $firstN 操作符检索每个玩家的前三个得分。得分以由 $addFields 创建的新字段 firstScores 返回。

db.games.aggregate([
   { $addFields: { firstScores: { $firstN: { n: 3, input: "$score" } } } }
])

该操作返回以下结果

[{
  "playerId": 1,
  "score": [ 1, 2, 3 ],
  "firstScores": [ 1, 2, 3 ]
},
{
  "playerId": 2,
  "score": [ 12, 90, 7, 89, 8 ],
  "firstScores": [ 12, 90, 7 ]
},
{
  "playerId": 3,
  "score": [ null ],
  "firstScores": [ null ]
},
{
  "playerId": 4,
  "score": [ ],
  "firstScores": [ ]
},
{
  "playerId": 5,
  "score": [ 1293, null, 3489, 9 ],
  "firstScores": [ 1293, null, 3489 ]
},
{
  "playerId": 6,
  "score": [ "12.1", 2, NumberLong("2090845886852"), 23 ],
  "firstScores": [ "12.1", 2, NumberLong("2090845886852") ]
 }]

提示

另请参阅

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