Mongoose如何实现日期时间区间的多条件组合查询

现有集合结构 #

项目中报告集合的示例数据如下：

[
 {
    _id: new ObjectId("62ae97b6be08b688f93f2c07"),
    reportId: '1',
    method: 'A1',
    category: 'B2',
    date: '2022-06-19',
    time: '22:55',
    emergency: 'normal',
    __v: 0
  },
  {
    _id: new ObjectId("62ae97b6be08b688f93f2c08"),
    reportId: '2',
    method: 'A3',
    category: 'B5',
    date: '2022-06-18',
    time: '23:05',
    emergency: 'normal',
    __v: 0
  },
  {
    _id: new ObjectId("62ae97b6be08b688f93f2c09"),
    reportId: '3',
    method: 'A5',
    category: 'B1',
    date: '2022-06-19',
    time: '23:55',
    emergency: 'urgent',
    __v: 0
  }
]

已实现基础逻辑 #

当前已经完成method、emergency、category三个字段的枚举值匹配筛选，代码如下：

const options = [
 { method: { $in: ['A1','A2'] } },
 { emergency: { $in: data.emergency } },
 { category: { $in: data.category } }
];

const response = await Report.find({ $or: options,});

待实现需求 #

新增时间范围筛选规则：集合内date、time字段均为字符串类型，需要筛选出时间落在前一日23点之后、当日23点之前的所有数据。
之前尝试使用$where结合moment.js编写测试逻辑，不确定正确性，测试代码如下：

date: {
       $where: function () {
              const yesterday = moment().subtract(1, 'days').format('YYYYMMDD') + '2300';
              const date = moment(this.date).format('YYYYMMDD') + this.time.replace(':', '');
              const today = moment().format('YYYYMMDD') + '2300';
              return yesterday < date && date <= today;
            },
          },

问题说明与正确实现 #

原有$where写法的问题 #

• 语法错误：$where是顶级查询操作符，不能嵌套在date字段的查询对象内
• 执行错误：$where的逻辑在MongoDB服务端运行，默认环境没有moment依赖，直接调用会抛出异常
• 性能缺陷：$where会触发全表扫描，无法命中索引，数据量较大时查询延迟极高，生产环境不推荐使用

推荐方案（原生操作符实现，性能最优） #

由于存储的date字段为YYYY-MM-DD格式、time字段为HH:mm格式，字符串的字典排序规则和实际时间顺序完全一致，不需要做日期类型转换，直接通过字符串比较即可实现范围筛选，还可以支持联合索引优化查询速度。
时间范围可以拆分为两个并列区间匹配：

1. 日期为前一天，且时间大于23:00
2. 日期为当天，且时间小于23:00

完整查询代码如下，注意两个$or条件需要用$and包裹，避免同名字段覆盖：

const moment = require('moment');
// 提前在Node侧计算边界日期，自动处理跨月、跨年场景
const yesterday = moment().subtract(1, 'days').format('YYYY-MM-DD');
const today = moment().format('YYYY-MM-DD');

const baseFilterOptions = [
 { method: { $in: ['A1','A2'] } },
 { emergency: { $in: data.emergency } },
 { category: { $in: data.category } }
];

const response = await Report.find({
  $and: [
    // 原有基础筛选条件
    { $or: baseFilterOptions },
    // 新增时间范围筛选
    {
      $or: [
        {
          date: yesterday,
          time: { $gt: '23:00' }
        },
        {
          date: today,
          time: { $lt: '23:00' }
        }
      ]
    }
  ]
});

不推荐的$where修正写法（仅作参考） #

如果特殊场景必须使用$where，需要提前在Node侧计算好时间阈值，以字符串拼接的方式传入查询语句，不要在服务端执行逻辑里依赖外部库：

const moment = require('moment');
const yesterdayThreshold = moment().subtract(1, 'days').format('YYYYMMDD') + '2300';
const todayThreshold = moment().format('YYYYMMDD') + '2300';

const response = await Report.find({
  $and: [
    { $or: baseFilterOptions },
    {
      $where: `function() {
        const recordTime = this.date.replace(/-/g, '') + this.time.replace(':', '');
        return recordTime > '${yesterdayThreshold}' && recordTime < '${todayThreshold}';
      }`
    }
  ]
});

内容的提问来源于stack exchange，提问作者hao