MongoDB查询：找出成员数组被其他文档数组完全包含的文档

原始文档数据 #

{
  'name': 'test1',
  'members': [1, 2, 3]
},
{
  'name': 'test2',
  'members': [2, 3]
},
{
  'name': 'test3',
  'members': [1, 2, 3, 4, 5]
}

查询需求 #

找出集合中所有members数组被其他文档的members数组完全包含的文档，预期输出：

{
  'shadowed': 'test1',
  'shadowed_by': ['test3']
},
{
  'shadowed': 'test2',
  'shadowed_by': ['test1', 'test3']
}

注：test3的成员数组未被任何其他文档包含，因此不返回。

现有查询的局限性 #

当前提供的聚合查询仅能匹配数组完全相同的文档，无法处理子集包含的场景：

db.objects.aggregate([
        {"$match": {}},
        {"$group" : { "_id": {"value": "$members"}, "objects": {"$addToSet":"$name"}, "count": {"$sum":1}}},
        {"$match": {"_id": {"$ne": null}, "count":{"$gte":2}}},
        {"$project": {"objects": 1, "value": "$_id", "_id":0}}
    ])

正确的聚合查询方案 #

db.objects.aggregate([
  // 自关联集合，筛选出包含当前文档members的其他文档
  {
    $lookup: {
      from: "objects",
      let: { currentMembers: "$members", currentName: "$name" },
      pipeline: [
        {
          $match: {
            $expr: {
              $and: [
                { $ne: ["$name", "$$currentName"] }, // 排除自身文档
                { $setIsSubset: ["$$currentMembers", "$members"] } // 判断当前数组是否为对方的子集
              ]
            }
          }
        },
        { $project: { name: 1, _id: 0 } }
      ],
      as: "shadowed_by"
    }
  },
  // 过滤掉未被任何文档包含的记录
  {
    $match: {
      $expr: { $gt: [{ $size: "$shadowed_by" }, 0] }
    }
  },
  // 整理成需求的输出格式
  {
    $project: {
      _id: 0,
      shadowed: "$name",
      shadowed_by: { $map: { input: "$shadowed_by", as: "item", in: "$$item.name" } }
    }
  }
])

关键逻辑说明 #

• $lookup自关联：通过$setIsSubset判断当前文档的members是否为其他文档members的子集，同时排除自身文档。
• 过滤空结果：仅保留存在被包含关系的文档。
• 格式整理：通过$map提取shadowed_by中的名称字段，生成符合要求的输出结构。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者r6danl99