MongoDB脚本报错：无法基于文档属性为数组新增属性

问题重现 #

执行以下更新脚本，意图为Invoices集合指定文档的Coupons数组元素新增PaymentMethods属性，值为包含对应PaymentMethod的数组：

db.Invoices.updateOne({_id: ObjectId("65edac6d5ac9a2cf10156800")},
[
  { $set: { "Coupons.$.PaymentMethods": ["$Coupons.$.PaymentMethod"] } }
]);

触发错误：

Uncaught 
MongoServerError: Invalid $set :: caused by :: FieldPath field names may not start with '$'.

错误原因 #

在聚合管道模式的更新中，$set的值里直接写"$Coupons.$.PaymentMethod"会被MongoDB解析为FieldPath（字段路径），而非对字段值的引用。FieldPath不允许以$开头，因此触发报错。

解决方案（不使用游标或$map） #

通过$filter定位匹配的数组元素，再提取其PaymentMethod值生成目标数组：

db.Invoices.updateOne(
  // 查询条件：匹配目标文档及存在PaymentMethod的Coupons元素
  { 
    _id: ObjectId("65edac6d5ac9a2cf10156800"),
    "Coupons.PaymentMethod": { $exists: true }
  },
  [
    {
      $set: {
        "Coupons.$.PaymentMethods": [
          // 从Coupons数组中筛选出匹配的元素，提取其PaymentMethod值
          { 
            $getField: {
              field: "PaymentMethod",
              input: { $first: { $filter: { input: "$Coupons", cond: { $eq: ["$$this._id", "$Coupons.$._id"] } } } }
            }
          }
        ]
      }
    }
  ]
);

说明 #

1. $filter用于从Coupons数组中筛选出与位置运算符$匹配的元素（通过_id匹配）
2. $first获取筛选后的单个元素
3. $getField提取该元素的PaymentMethod值，再包裹为数组赋值给PaymentMethods

如果需要更新Coupons数组中的所有元素，则无法避免使用$map（这是聚合管道中遍历数组的标准方式），对应的脚本如下：

db.Invoices.updateOne(
  { _id: ObjectId("65edac6d5ac9a2cf10156800") },
  [
    {
      $set: {
        "Coupons": {
          $map: {
            input: "$Coupons",
            as: "coupon",
            in: {
              $mergeObjects: [
                "$$coupon",
                { PaymentMethods: ["$$coupon.PaymentMethod"] }
              ]
            }
          }
        }
      }
    }
  ]
);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Wagner Meira Barbosa