Spring Data MongoDB聚合：Lookup后编写replaceRoot与mergeObjects的方法

需求场景 #

在Lookup聚合阶段之后，需要添加replaceRoot阶段，对应Mongo Shell的实现代码如下：

{ $replaceRoot: {'newRoot': {'$mergeObjects': [{'$arrayElemAt': ['$joined',0]},'$$ROOT']}}

错误的尝试代码 #

Aggregation.replaceRoot().withValueOf(ArithmeticOperators.arrayElementAt(ArrayOperators.Size.lengthOfArray("joined").arrayOfLength(1),0).and("$$ROOT").mergeObjects())

正确实现方式 #

方式一：直接构建MongoDB原生Document表达式

Aggregation.replaceRoot()
    .withValue(AggregationExpression.from(
        context -> new Document("$mergeObjects", Arrays.asList(
            new Document("$arrayElemAt", Arrays.asList("$joined", 0)),
            "$$ROOT"
        ))
    ))

方式二：使用Spring Data MongoDB提供的操作符组合

import org.springframework.data.mongodb.core.aggregation.ArrayOperators;
import org.springframework.data.mongodb.core.aggregation.MergeObjects;
import org.springframework.data.mongodb.core.aggregation.Variables;

// ...

Aggregation.replaceRoot()
    .withValue(MergeObjects.mergeObjects(
        ArrayOperators.ArrayElemAt.arrayOf("joined").elementAtPosition(0),
        Variables.RECURSIVE_ROOT
    ))

错误原因说明 #

之前的代码存在两处核心问题：

1. 错误使用了ArithmeticOperators.arrayElementAt，这是用于算术运算的操作符，正确的数组取元素操作符应该是ArrayOperators.ArrayElemAt；
2. ArrayOperators.Size.lengthOfArray("joined").arrayOfLength(1)是用来获取数组长度的逻辑，并非取数组的第一个元素，完全偏离了需求逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alan Jurgensen