MongoDB聚合中$lookup与$match组合报错‘必须仅包含一个字段’

错误原因 #

你把$match和$lookup放在了同一个聚合阶段对象里，MongoDB要求每个聚合阶段必须是独立的对象（每个阶段对应一个{}），所以才会报错"A pipeline stage specification object must contain exactly one field"。

修正后的基础代码 #

先拆分阶段，让$match和$lookup各自成为独立的聚合阶段：

db.NealTestBay.aggregate([
    // 第一个阶段：筛选type为parent的文档
    {
        "$match": { type: "parent" }
    },
    // 第二个阶段：关联同集合的文档
    {
        "$lookup": {
            "from": "NealTestBay",
            "localField": "toSku", 
            "foreignField": "toSku",                        
            "as": "grp"
        }
    }
])

满足需求的优化代码 #

上面的代码会关联所有toSku相同的文档，但你需要只关联type为child的，这时候要改用$lookup的pipeline模式（注意：使用pipeline时确实不能同时用localField和foreignField，需要用let传递变量，再用$expr匹配字段）：

db.NealTestBay.aggregate([
    {
        "$match": { type: "parent" }
    },
    {
        "$lookup": {
            "from": "NealTestBay",
            "let": { parentToSku: "$toSku" }, // 传递当前parent文档的toSku
            "pipeline": [
                {
                    "$match": {
                        "$expr": { "$eq": ["$toSku", "$$parentToSku"] }, // 匹配toSku
                        "type": "child" // 筛选type为child的文档
                    }
                }
            ],
            "as": "grp"
        }
    }
])

额外说明 #

如果后续需要对关联的grp数组做求和等操作，可以在$lookup之后添加$addFields或$project阶段，比如计算child文档的某个字段总和：

db.NealTestBay.aggregate([
    { "$match": { type: "parent" } },
    {
        "$lookup": {
            "from": "NealTestBay",
            "let": { parentToSku: "$toSku" },
            "pipeline": [
                { "$match": { "$expr": { "$eq": ["$toSku", "$$parentToSku"] }, "type": "child" } }
            ],
            "as": "grp"
        }
    },
    {
        "$addFields": {
            "childTotal": { "$sum": "$grp.amount" } // 假设child文档有amount字段，求和
        }
    }
])

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