如何在MongoDB Aggregate Lookup中添加条件实现指定查询

我有两个MongoDB集合：university和college，一个大学对应多个学院。需要按以下条件获取大学与学院的详情：

• 先筛选出下属学院数量最多的大学；
• 再获取该大学中学生人数最多的学院。

注意：即使某大学学院数量少但总学生数更多，也必须优先满足条件1，再满足条件2

已尝试内容 #

University集合单条数据示例 #

{
    _id: new ObjectId("62f5557f6c96453a1e972fe8"),      
    UniversityId: 1,
    Name: 'Tigor University',
    State: 'Delhi',
    PhoneNumber: 9856897895
}

College集合单条数据示例 #

{
    "_id": "62f563d16aeb1d12cddca85a",
    "ClgId": 3,
    "UniversityId": 5,
    "Name": "Renuka College Of Science",
    "Email": "avinandanmd@renukaclg.com",
    "PhoneNumber": 9999663302,
    "TotalStudent": 8900
}

现有API代码 #

router.get('/universityDetail', async (req,res)=>{
    let universityDetail = await universityModel.aggregate([
        { $lookup:
            {
                from:'colleges',
                localField:'UniversityId',
                foreignField:'UniversityId',
                as:'collegedetail'
            }
        }
    ]);

    res.send(universityDetail);
})

当前接口响应 #

[
    {
        "_id": "62f5557f6c96453a1e972fe8",
        "UniversityId": 1,
        "Name": "Tigor University",
        "State": "Delhi",
        "PhoneNumber": 9856897895,
        "collegedetail": []
    },
    {
        "_id": "62f5557f6c96453a1e972fe8",
        "UniversityId": 2,
        "Name": "Royal University",
        "State": "Pune",
        "PhoneNumber": 8585858585,
        "collegedetail": []
    },
    {
        "_id": "62f5557f6c96453a1e972fe8",
        "UniversityId": 3,
        "Name": "Golaknath CH University",
        "State": "Bihar",
        "PhoneNumber": 3356898548,
        "collegedetail": [
            {
               "_id": "62f563d16aeb1d12cddca85a",
                "ClgId": 3,
                "UniversityId": 3,
                "Name": "Renuka College Of Science",
                "Email": "avinandanmd@renukaclg.com",
                "PhoneNumber": 9999663302,
                "TotalStudent": 8900
            }
        ]
    },
    {
       "_id": "62f5557f6c96453a1e972fe8",
        "UniversityId": 4,
        "Name": "Sankalp B University",
        "State": "MP",
        "PhoneNumber": 9856897895,
        "collegedetail": [
            {
                "_id": "62f563d16aeb1d12cddca85a",
                "ClgId": 6,
                "UniversityId": 4,
                "Name": "Jyoti Vidya Ayurveda College",
                "Email": "jvacCamp@jvmc.com",
                "PhoneNumber": 2359568,
                "TotalStudent": 800
            },
            {
                "_id": "62f563d16aeb1d12cddca85a",
                "ClgId": 9,
                "UniversityId": 4,
                "Name": "Sino Reddy College",
                "Email": "sinoredycollege@yahoo.com",
                "PhoneNumber": 9999663302,
                "TotalStudent": 1200
            }
        ]
    },
    {
        "_id": "62f5557f6c96453a1e972fe8",
        "UniversityId": 5,
        "Name": "Periya",
        "State": "Delhi",
        "PhoneNumber": 9856897895,
        "collegedetail": []
    }
]

期望结果 #

{
    "_id": "62f5557f6c96453a1e972fe8",
     "UniversityId": 4,
     "Name": "Sankalp B University",
     "State": "MP",
     "PhoneNumber": 9856897895,
     "collegedetail": [
         {
             "_id": "62f563d16aeb1d12cddca85a",
             "ClgId": 9,
             "UniversityId": 4,
             "Name": "Sino Reddy College",
             "Email": "sinoredycollege@yahoo.com",
             "PhoneNumber": 9999663302,
             "TotalStudent": 1200
         }
     ]
 }

解决方案 #

修改聚合管道，通过多阶段操作满足需求：

router.get('/universityDetail', async (req,res)=>{
    let universityDetail = await universityModel.aggregate([
        // 关联学院数据
        { $lookup: {
            from:'colleges',
            localField:'UniversityId',
            foreignField:'UniversityId',
            as:'collegedetail'
        }},
        // 计算每个大学的学院数量
        { $addFields: {
            collegeCount: { $size: "$collegedetail" }
        }},
        // 按学院数量降序排序，学院数最多的排第一
        { $sort: { collegeCount: -1 }},
        // 只保留第一个（学院数最多的大学）
        { $limit: 1 },
        // 对该大学的学院按学生数降序排序
        { $addFields: {
            collegedetail: {
                $sortArray: {
                    input: "$collegedetail",
                    sortBy: { TotalStudent: -1 }
                }
            }
        }},
        // 只保留学生数最多的那个学院
        { $addFields: {
            collegedetail: { $slice: ["$collegedetail", 1] }
        }}
    ]);

    // 返回结果（因为limit后是数组，取第一个元素）
    res.send(universityDetail[0]);
})

步骤解释 #

1. $lookup：关联colleges集合，获取每个大学对应的所有学院；
2. $addFields：新增collegeCount字段，计算当前大学的学院数量；
3. $sort：按collegeCount降序排序，确保学院数量最多的大学排在首位；
4. $limit：只保留排序后的第一条数据，即学院数量最多的大学；
5. $sortArray：对该大学的学院列表按TotalStudent降序排序，学生数最多的学院排第一；
6. $slice：截取学院列表的第一个元素，只保留学生数最多的学院；
7. 最后返回结果数组的第一个元素，符合期望的单条数据格式。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sensei_75