MongoDB聚合管道中如何根据数组所有元素添加自定义字段

问题场景 #

原始集合包含如下文档：

[
  {
    "_id": { "$oid": "63f06283b80a395adf27780d" },
    "suppliers": [
      { "name": "S1", "duesPaid": true },
      { "name": "S2", "duesPaid": true }
    ]
  },
  {
    "_id": { "$oid": "63f06283b80a395adf27780e" },
    "suppliers": [
      { "name": "S1", "duesPaid": true },
      { "name": "S2", "duesPaid": false }
    ]
  }
]

需要为每个文档添加自定义字段suppliersPaid，规则是：当suppliers数组至少包含1个元素，且所有元素的duesPaid字段值为true时，该字段设为true，否则设为false。期望输出如下：

[
  {
    "_id": { "$oid": "63f06283b80a395adf27780d" },
    "suppliers": [
      { "name": "S1", "duesPaid": true },
      { "name": "S2", "duesPaid": true }
    ],
    "suppliersPaid": true
  },
  {
    "_id": { "$oid": "63f06283b80a395adf27780e" },
    "suppliers": [
      { "name": "S1", "duesPaid": true },
      { "name": "S2", "duesPaid": false }
    ],
    "suppliersPaid": false
  }
]

错误尝试分析 #

• 第一次尝试使用$elemMatch作为聚合表达式，报错Invalid $addFields :: caused by :: Unrecognized expression '$elemMatch'，因为$elemMatch是查询操作符，不能直接在聚合表达式中使用。
• 第二次移除$elemMatch后的写法，MongoDB无法正确解析条件，导致所有文档的suppliersPaid都被错误设为true。

正确聚合实现方案 #

方案一：使用$map + $allElementsTrue #

[
  {
    "$addFields": {
      "suppliersPaid": {
        "$and": [
          // 判断suppliers数组非空
          { "$gte": [ { "$size": "$suppliers" }, 1 ] },
          // 将suppliers数组转换为duesPaid的布尔数组，再检查所有元素是否为true
          { "$allElementsTrue": [ { "$map": { "input": "$suppliers", "as": "s", "in": "$$s.duesPaid" } } ] }
        ]
      }
    }
  }
]

方案二：使用$reduce遍历数组 #

[
  {
    "$addFields": {
      "suppliersPaid": {
        "$and": [
          // 判断suppliers数组非空
          { "$gte": [ { "$size": "$suppliers" }, 1 ] },
          // 遍历数组，累计判断所有duesPaid是否为true
          { "$reduce": {
              "input": "$suppliers",
              "initialValue": true,
              "in": { "$and": [ "$$value", "$$this.duesPaid" ] }
          }}
        ]
      }
    }
  }
]

两种方案逻辑一致：先通过$size确保数组非空，再通过聚合表达式校验数组中所有duesPaid的状态，只要有一个为false，最终结果就为false。

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