如何使用$lookup按外键关联子数组并保留原字段？

需求场景 #

父文档结构：

{
  parentId: string,
  votes: [
    { voteId: string, something: number }
  ]
}

投票文档结构（存储在registration集合）：

{
  voteId: string,
  name: string
}

期望结果：保留父文档votes数组中每个元素的原有字段（voteId、something），同时合并对应投票文档的字段（name等），最终结构如下：

{
  parentId: string,
  votes: [
    { voteId: string, something: number, name: string }
  ]
}

之前尝试的空管道$lookup会直接覆盖原有votes字段，导致丢失something等信息，无法满足需求。

正确实现方案 #

通过聚合管道的多步骤操作来实现，具体代码如下：

db.parentCollection.aggregate([
  // 拆分votes数组，每个元素转为独立文档
  { $unwind: "$votes" },
  // 根据voteId关联投票集合
  {
    $lookup: {
      from: "registration",
      localField: "votes.voteId",
      foreignField: "voteId",
      as: "voteInfo"
    }
  },
  // 合并原有votes字段与投票信息
  {
    $addFields: {
      "votes": {
        $mergeObjects: [ "$votes", { $arrayElemAt: [ "$voteInfo", 0 ] } ]
      }
    }
  },
  // 清理临时字段
  { $unset: "voteInfo" },
  // 重新分组恢复数组结构
  {
    $group: {
      _id: "$parentId",
      parentId: { $first: "$parentId" },
      votes: { $push: "$votes" }
    }
  },
  // 移除自动生成的_id（可选）
  { $unset: "_id" }
])

步骤说明 #

1. $unwind：将父文档的votes数组拆分为多个独立文档，每个文档包含原父文档的其他字段和单个votes元素，这样才能逐个关联对应的投票信息。
2. $lookup：通过votes.voteId与registration集合的voteId匹配，把对应的投票文档存入voteInfo数组（由于是一对一匹配，数组仅含一个元素）。
3. $addFields：使用$mergeObjects将原有votes字段和voteInfo的第一个元素合并，既保留原有字段，又添加投票集合的字段。
4. $unset：删除临时生成的voteInfo字段，清理冗余数据。
5. $group：按照parentId重新分组，将拆分后的votes元素重新组合成数组，恢复父文档的原始结构。
6. $unset：可选操作，移除聚合过程中自动生成的_id字段，让最终结果与期望结构完全一致。

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