使用Python操作MongoDB计算数组字段平均值返回null如何解决

• 字段引用错误：MongoDB聚合操作中引用文档字段需要加$前缀，你写的"Time"会被识别为普通字符串，而非字段值。即使修正为"$Time"，还存在第二个问题。
• $avg运算符默认行为是对多个文档的同字段数值做聚合，直接传入数组字段不会自动计算数组内部元素的平均值，因此返回null。

你的需求是计算单个指定文档内三个数组各自的内部元素平均值，不需要使用$group，改用$match过滤目标文档+$project计算数组平均即可，MongoDB 3.2及以上版本支持$avg直接接收数组作为输入计算内部元素平均值。

修正后代码如下：

from bson.objectid import ObjectId

@app.route('/sta')
def sta():
    docs = db.basetest.aggregate([
        # 匹配指定_id的文档，注意_id是ObjectId类型，不能直接传字符串
        {"$match": {"_id": ObjectId('618af03902cd107477e3f2b9')}},
        # 计算三个数组的内部平均值
        {"$project": {
            "_id": 1,
            "avg_Time": {"$avg": "$Time"},
            "avg_yaw": {"$avg": "$yaw"},
            "avg_pitch": {"$avg": "$pitch"}
        }}
    ])
    for document in docs:
        # 将ObjectId转为字符串方便JSON序列化返回
        document["_id"] = str(document["_id"])
        return document

返回结果示例：

{
    "_id": "618af03902cd107477e3f2b9",
    "avg_Time": 1374,
    "avg_yaw": 0.3,
    "avg_pitch": 0.7333333333333333
}

补充：若使用MongoDB 3.2以下版本，可通过$unwind拆分数组后再聚合计算：

from bson.objectid import ObjectId

@app.route('/sta')
def sta():
    docs = db.basetest.aggregate([
        {"$match": {"_id": ObjectId('618af03902cd107477e3f2b9')}},
        {"$unwind": "$Time"},
        {"$group": {
            "_id": "$_id",
            "avg_Time": {"$avg": "$Time"},
            "yaw": {"$first": "$yaw"},
            "pitch": {"$first": "$pitch"}
        }},
        {"$unwind": "$yaw"},
        {"$group": {
            "_id": "$_id",
            "avg_Time": {"$first": "$avg_Time"},
            "avg_yaw": {"$avg": "$yaw"},
            "pitch": {"$first": "$pitch"}
        }},
        {"$unwind": "$pitch"},
        {"$group": {
            "_id": "$_id",
            "avg_Time": {"$first": "$avg_Time"},
            "avg_yaw": {"$first": "$avg_yaw"},
            "avg_pitch": {"$avg": "$pitch"}
        }}
    ])
    for document in docs:
        document["_id"] = str(document["_id"])
        return document

内容的提问来源于stack exchange，提问作者youngt17