如何实现保留对象原有结构的Cosmos DB SQL查询投影？

问题背景 #

在Cosmos DB中执行嵌套属性的SQL投影时，默认会将结果扁平化，直接手动拼接嵌套对象的写法又会在源属性缺失时生成空的父级字段，不符合业务要求，具体场景如下：

• 常规投影查询：

SELECT c["user"]["firstname"] from c

• 默认返回的非预期扁平化结果：

{
    "firstname": "Foo"
}

• 目标返回结果（保留原有嵌套层级）：

{
    "user": {
        "firstname": "Foo"
    }
}

• 排除的错误写法：直接构造嵌套对象的写法，即使源数据不存在user属性，结果中也会强制生成user空字段，违反「源对象无对应属性则结果不返回该字段」的规则：

SELECT VALUE {"user": { "firstname": c["user"]["firstname"] }} from c

• 已有方案的缺陷：下划线别名+后置反扁平化的方案需要依赖特殊分隔符解析字段层级，适配成本高，不适合通用场景：

SELECT c["user"]["firstname"] as user_firstname from c

可行实现 #

方案1：层级存在性判断动态构造（无后置处理、无分隔符依赖） #

核心思路是沿投影路径逐层用IS_DEFINED判断属性是否存在，仅当全路径属性都存在时才构造对应嵌套结构，从根源避免空字段生成，不需要额外后置处理。
针对示例场景的查询写法：

SELECT 
CASE 
    WHEN IS_DEFINED(c.user) AND IS_DEFINED(c.user.firstname) 
    THEN {"user": {"firstname": c.user.firstname}}
END
FROM c

该写法的返回规则：

• 源数据存在c.user.firstname时，返回完整嵌套结构{"user": {"firstname": "Foo"}}
• 源数据缺失user或firstname属性时，返回结果中不会生成对应层级的字段，完全符合要求
  如果需要投影其他嵌套路径，只需要沿路径逐层增加IS_DEFINED判断即可，不需要依赖特殊分隔符。

方案2：自定义UDF通用投影（适配任意JSON Schema） #

如果需要支持动态传入投影路径、适配任意JSON结构，可以注册一个JavaScript自定义UDF，内部自动完成路径存在性校验和嵌套对象构造，不需要每次手写CASE判断。
UDF调用示例：

SELECT VALUE udf.projectNested(c, ["user", "firstname"]) FROM c

UDF实现代码：

function projectNested(source, pathSegments) {
    if (!source || !Array.isArray(pathSegments) || pathSegments.length === 0) {
        return undefined;
    }
    // 先校验全路径属性是否存在
    let currentNode = source;
    for (const key of pathSegments) {
        if (typeof currentNode !== 'object' || currentNode === null || !(key in currentNode)) {
            return undefined;
        }
        currentNode = currentNode[key];
    }
    // 从叶子节点向外反向构造嵌套结构
    let nestedResult = currentNode;
    for (let i = pathSegments.length - 2; i >= 0; i--) {
        const levelObj = {};
        levelObj[pathSegments[i]] = nestedResult;
        nestedResult = levelObj;
    }
    return nestedResult;
}

该方案支持任意深度、任意Schema的JSON投影，不需要硬编码字段名，也不需要特殊分隔符做后置解析，属性缺失时不会返回对应字段。 #

内容的提问来源于stack exchange，提问作者hpatel