如何在Mongoose中实现无重复随机查询文档，解决skip返回null问题

• skip取值范围不匹配：你存储在sentences_count里的数值是1到句子总数量，但MongoDB的skip()方法从0开始计数。假设句子库总共有N条数据，合法的skip参数范围是0 ~ N-1，当你传入等于总数量的数值时，就会查询不到数据返回null。
• 全局变量共享冲突：request.app.locals是应用级全局变量，所有访问用户共用同一套数据。你将已展示的ID从全局数组中移除，会导致不同用户的展示记录互相干扰，当全局数组剩余元素的最大值超过当前实际可查询的skip上限时，就会返回空结果。
• 逻辑顺序错误导致ID浪费：你在判断用户的displayed数量之前，就已经把randID从全局数组中移除，如果用户已经达到展示上限，这个ID就被白白浪费，多次出现该情况后全局数组会提前耗尽，后续请求取到的randID会超出实际可查询范围，返回null。
• 数据ID不连续问题：如果Sentence集合有过数据删除操作，实际存储的文档数量会小于你初始化sentences_count时的总数量，此时即使randID在初始化的数组范围内，也会因为实际文档数不足，skip后找不到对应数据。
• 缺少错误处理逻辑：当前代码没有判断查询操作返回的err参数，如果数据库查询本身出现异常，sentence_obj也会是null。

• 1. 调整sentences_count的初始化规则，改为存储0 ~ 总句子数-1的数值，匹配skip的计数规则。
• 2. 放弃使用全局变量存储单用户的展示记录，改为在UserDetail集合中新增字段（比如displayed_ids）存储当前用户已展示的句子ID，每次查询时直接排除已展示的ID，同时使用MongoDB内置的$sample聚合算子实现高效随机取数，避免skip的性能和越界问题：

app.get('/sentencePage', (request, response) => {
  UserDetail.findById(request.app.locals.user_id, function (err, user) {
    // 先判断用户是否达到展示上限
    if (err || user.displayed >= 20) {
      return response.redirect('/end');
    }
    // 随机查询1条用户未展示过的句子
    Sentence.aggregate([
      { $match: { _id: { $nin: user.displayed_ids } } },
      { $sample: { size: 1 } }
    ]).exec(function(err, result) {
      if (err || !result.length) {
        return response.redirect('/end');
      }
      const sentence_obj = result[0];
      // 更新用户的已展示记录
      UserDetail.updateOne(
        { _id: user._id },
        { $inc: { displayed: 1 }, $push: { displayed_ids: sentence_obj._id } },
        function (err, res) {
          if (err) {
            return response.redirect('/end');
          }
          response.render('sentencePage', { data: sentence_obj });
        }
      );
    });
  });
});

• 3. 所有数据库操作都新增错误判断逻辑，避免异常情况导致的空值问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MO.Saleh