Mongoose聚合查询：如何将$lookup返回的author数组转为对象

我有一个Project实体（对应projects集合），每个Project属于一个由Project.orgId标识的组织，其作者信息取自users集合。我希望使用Mongoose查询指定组织的项目，编写了如下聚合管道：

Project.aggregate([
  {
    $match: { organization: new mongoose.Types.ObjectId("an-object-id") }
  },
  {
    $lookup: {
      from: User.collection.collectionName,
      localField: "authorId",
      foreignField: "_id",
      as: "author",
    },
    /* 尝试将$unset移至此处，但无效。错误信息：Arguments must be aggregate pipeline operators
    {
      "$unset": ["__v", "hash"],
    },
    */      
  },
  {
    $unset: ["author.__v", "author.hash"]
  }
])

当前管道存在问题：project.author本应是对象，却变成了单元素数组。

预期结果 #

{
  "codename": "Longhorn",
  "launch": "1970-01-01T00:00:00Z",
  "author": {
    "firstName": "John",
    "lastName": "Smith"
  }
}

实际结果 #

{
  "codename": "Longhorn",
  "launch": "1970-01-01T00:00:00Z",
  "author": [
    {
      "firstName": "John",
      "lastName": "Smith"
    }
  ]
}

请问正确的聚合管道应该如何编写？

方法一：在$lookup子管道中直接处理成单个对象（推荐） #

MongoDB 3.6及以上版本支持在$lookup内定义子管道，既能直接将匹配到的用户文档转为单个对象，还能在子阶段就剔除不需要的字段，减少后续数据处理量：

Project.aggregate([
  {
    $match: { organization: new mongoose.Types.ObjectId("an-object-id") }
  },
  {
    $lookup: {
      from: User.collection.collectionName,
      let: { authorId: "$authorId" },
      pipeline: [
        { $match: { $expr: { $eq: ["$_id", "$$authorId"] } } },
        { $unset: ["__v", "hash"] } // 直接在子管道中移除不需要的字段
      ],
      as: "author"
    }
  },
  {
    $addFields: {
      author: { $first: "$author" } // 将数组转为单个对象
    }
  }
])

方法二：用$arrayElemAt转换数组为对象 #

如果偏好传统$lookup写法，也可以在关联后用$arrayElemAt提取数组的第一个元素转为对象：

Project.aggregate([
  {
    $match: { organization: new mongoose.Types.ObjectId("an-object-id") }
  },
  {
    $lookup: {
      from: User.collection.collectionName,
      localField: "authorId",
      foreignField: "_id",
      as: "author",
    }
  },
  {
    $addFields: {
      author: { $arrayElemAt: ["$author", 0] } // 取数组索引0的元素转为对象
    }
  },
  {
    $unset: ["author.__v", "author.hash"]
  }
])

关于之前的$unset报错说明 #

聚合管道的每个阶段必须是独立的对象，不能把$lookup和$unset放在同一个阶段的大括号里，这就是你之前收到Arguments must be aggregate pipeline operators错误的原因，每个操作都要单独写一个{}阶段。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者starleaf1