如何统计MongoDB文档可查询键总数并获取所有文档中的最大值？

先看示例文档：

{
  "_id": "123", // 1
  "parent1": {
    "child1": "234",  // 2
    "child2": {
      "grandchild1": "345",  // 3
      "grandchild2": {
        "greatgrand1": "456" // 4
      }
    },
    "child3": [
      {
        "grandchild1": "567", // 5
        "grandchild2": {
          "greatgrand1": "678", // 6
          "greatgrand2": {
            "greatgrand1": "789" // 7
          }
        }
      }
    ]
  },
  "parent2": [
    {
      "child1": "567", // 8
      "child2": {
        "grandchild1": "678", // 9
        "grandchild2": {
          "greatgrand1": "789"  // 10
        }
      }
    }
  ]
}

这个文档的可查询键总数为10，现在需要统计集合中每个文档的这类键总数，再找出所有文档里的最大值。之前尝试用$objectToArray没找到可行方案，这里直接上可用的聚合管道方案：

解决代码 #

db.collection.aggregate([
  {
    $addFields: {
      keyCount: {
        $function: {
          body: function(doc) {
            let count = 0;
            function traverse(obj) {
              if (obj && typeof obj === 'object') {
                if (Array.isArray(obj)) {
                  // 遍历数组中的每个元素
                  obj.forEach(item => traverse(item));
                } else {
                  // 遍历对象的每个键，计数后递归处理值
                  Object.keys(obj).forEach(key => {
                    count++;
                    traverse(obj[key]);
                  });
                }
              }
            }
            traverse(doc);
            return count;
          },
          args: ["$$ROOT"],
          lang: "js"
        }
      }
    }
  },
  {
    $group: {
      _id: null,
      maxKeyCount: { $max: "$keyCount" },
      // 可选：保留每个文档的ID和对应的键数
      docKeyCounts: { $push: { documentId: "$_id", count: "$keyCount" } }
    }
  }
])

代码说明 #

1. $addFields阶段：通过$function自定义JavaScript函数，递归遍历整个文档（$$ROOT代表当前文档）：
   • 遇到数组时，遍历数组内的每个元素继续递归；
   • 遇到对象时，统计当前键的数量，再递归处理键对应的值；
   • 最终返回当前文档的总键数，存入keyCount字段。
2. $group阶段：将所有文档合并为一组，用$max计算出最大的键数maxKeyCount，同时可以通过$push保留每个文档的ID和对应键数，方便查看单个文档的统计结果。

注意事项 #

• 该方案要求MongoDB版本在4.4及以上，因为$function是4.4版本新增的功能；
• 如果你的集合有超大规模的嵌套结构或超大数组，JavaScript函数的执行性能会比原生聚合操作稍差，但对于常规业务场景完全够用；
• 示例文档用这个管道处理后，keyCount会返回10，和预期一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者John Bench