如何将MongoDB中多个同集合$lookup合并为单个？

可以通过收集所有关联ID、单次$lookup后映射字段的方式，把多次针对category集合的关联合并成一次，减少数据库IO开销，优化查询性能。

优化后的聚合查询 #

db.story.aggregate([
  // 第一步：把所有需要关联的分类ID收集到一个数组中
  {
    $addFields: {
      category_ids: ["$category_id", "$sub_category_id", "$l3_sub_category_id", "$l4_sub_category_id"]
    }
  },
  // 第二步：单次$lookup获取所有匹配的分类数据
  {
    $lookup: {
      from: "category",
      localField: "category_ids",
      foreignField: "_id",
      as: "all_categories"
    }
  },
  // 第三步：将批量获取的分类数据映射到对应的字段上
  {
    $addFields: {
      category_data: { $filter: { input: "$all_categories", cond: { $eq: ["$$this._id", "$category_id"] } } },
      sub_category_data: { $filter: { input: "$all_categories", cond: { $eq: ["$$this._id", "$sub_category_id"] } } },
      l3_sub_category_data: { $filter: { input: "$all_categories", cond: { $eq: ["$$this._id", "$l3_sub_category_id"] } } },
      l4_sub_category_data: { $filter: { input: "$all_categories", cond: { $eq: ["$$this._id", "$l4_sub_category_id"] } } }
    }
  },
  // 第四步：移除临时字段，保持输出格式和原查询一致
  {
    $project: {
      category_ids: 0,
      all_categories: 0
    }
  }
])

替代优化方案（利用分类level字段） #

如果你的category集合中level字段和层级严格对应（level=1对应一级分类，level=2对应二级，以此类推），可以用level来过滤数据，代码更简洁：

db.story.aggregate([
  {
    $addFields: {
      category_ids: ["$category_id", "$sub_category_id", "$l3_sub_category_id", "$l4_sub_category_id"]
    }
  },
  {
    $lookup: {
      from: "category",
      localField: "category_ids",
      foreignField: "_id",
      as: "all_categories"
    }
  },
  {
    $addFields: {
      category_data: { $filter: { input: "$all_categories", cond: { $eq: ["$$this.level", 1] } } },
      sub_category_data: { $filter: { input: "$all_categories", cond: { $eq: ["$$this.level", 2] } } },
      l3_sub_category_data: { $filter: { input: "$all_categories", cond: { $eq: ["$$this.level", 3] } } },
      l4_sub_category_data: { $filter: { input: "$all_categories", cond: { $eq: ["$$this.level", 4] } } }
    }
  },
  {
    $project: {
      category_ids: 0,
      all_categories: 0
    }
  }
])

效果说明 #

两种方案的输出结果和你原来多次$lookup的结果完全一致，但只需要和category集合建立一次关联，在数据量较大时性能提升明显。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shreyas H