MongoDB多$nearSphere查询报错Too many geoNear expressions，求替代方案

执行包含两个$nearSphere条件的$and查询时，会触发「Too many geoNear expressions」错误，原查询语句如下：

{$and:[{
'polylineLocs': {
     '$nearSphere': {
         '$geometry': {
             'type': 'Point',
             'coordinates':
                 [78.02478824054135,
                 30.29090638871556
                    ]
         },
         '$maxDistance': 250,
         '$minDistance': 0
     }
 }
},
 {'location': {
         '$nearSphere': {
             '$geometry': {
                 'type': 'Point',
                 'coordinates': [ 78.0009260423163,
                 30.266704531034748
                 ]
             },
             '$maxDistance': 150,
             '$minDistance': 0
         }
     }
  }]}

可行替代方案： #

• 用$geoWithin替换其中一个$nearSphere
  MongoDB限制单个查询只能包含一个$near/$nearSphere类型的地理条件，因此可以把其中一个范围判断换成$geoWithin + $centerSphere组合，它支持在同一查询中使用多个地理条件。注意$geoWithin只做范围匹配，不会返回按距离排序的结果，如果业务不需要排序，这个方案最直接。

修改后的查询示例：

{$and:[{
'polylineLocs': {
     '$nearSphere': {
         '$geometry': {
             'type': 'Point',
             'coordinates': [78.02478824054135, 30.29090638871556]
         },
         '$maxDistance': 250,
         '$minDistance': 0
     }
 },
 {'location': {
         '$geoWithin': {
             '$centerSphere': [
                 [78.0009260423163, 30.266704531034748],
                 150 / 6378137  // 转换为弧度，地球半径约6378137米
             ]
         }
     }
  }]}

• 先单条件查询，再在应用层过滤
  先执行其中一个$nearSphere查询拿到初步结果，然后在应用代码里计算剩余字段与目标点的距离，筛选符合第二个条件的文档。这个方案适合结果集不大的场景，避免数据库层面的限制，但要注意如果初始结果集过大，会增加应用层的计算压力。

• 使用聚合管道处理
  利用聚合管道的$geoNear阶段先处理第一个地理条件（$geoNear必须是聚合的第一个阶段），再通过$match阶段结合$geoWithin处理第二个地理条件。需要确保两个地理字段都创建了对应的2dsphere索引。

聚合示例：

db.collection.aggregate([
  {
    '$geoNear': {
      'near': {
        'type': 'Point',
        'coordinates': [78.02478824054135, 30.29090638871556]
      },
      'distanceField': 'polylineDistance',
      'maxDistance': 250,
      'minDistance': 0,
      'spherical': true,
      'key': 'polylineLocs'
    }
  },
  {
    '$match': {
      'location': {
        '$geoWithin': {
          '$centerSphere': [
              [78.0009260423163, 30.266704531034748],
              150 / 6378137
          ]
        }
      }
    }
  }
])

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mathomania