如何在MongoDB聚合中实现任意深度嵌套父子数组树的扁平化

目前MongoDB原生暂不支持你提到的$*.items这类递归通配符语法，但是有两种通用方案可以实现任意嵌套深度的树形结构扁平化，无需提前预知层级数量： #

方案1：使用$function自定义递归逻辑（适配MongoDB 5.0+） #

该方案通过服务端JS执行递归遍历，写法简单灵活，适配所有嵌套深度：

db.collection.aggregate([
  {
    $addFields: {
      flatNodes: {
        $function: {
          body: function(root) {
            const res = []
            const traverse = (node) => {
              // 提取节点信息，可自行决定是否保留items字段
              const { items, ...nodeInfo } = node
              res.push(nodeInfo)
              Array.isArray(node.items) && node.items.forEach(traverse)
            }
            traverse(root)
            return res
          },
          args: ["$$ROOT"],
          lang: "js"
        }
      }
    }
  },
  // 若需要将每个节点拆分为独立文档，新增以下两个阶段即可
  { $unwind: "$flatNodes" },
  { $replaceRoot: { newRoot: "$flatNodes" } }
])

方案2：纯聚合运算符实现（适配MongoDB 4.4+，无需JS权限） #

如果服务端未开启JS执行权限，可以通过迭代队列的方式实现，调整$range的最大值即可适配不同深度的嵌套：

db.collection.aggregate([
  {
    $project: {
      flatResult: {
        $reduce: {
          // 100为支持的最大嵌套深度，可根据实际需求调整
          input: { $range: [0, 100] },
          initialValue: { processQueue: ["$$ROOT"], result: [] },
          in: {
            $cond: [
              { $eq: [{ $size: "$$value.processQueue" }, 0] },
              "$$value",
              {
                processQueue: {
                  $concatArrays: [
                    { $slice: ["$$value.processQueue", 1, { $size: "$$value.processQueue" }] },
                    { $ifNull: [{ $first: "$$value.processQueue.items" }, []] }
                  ]
                },
                result: {
                  $concatArrays: [
                    "$$value.result",
                    [{
                      id: { $first: "$$value.processQueue.id" },
                      type: { $first: "$$value.processQueue.type" }
                      // 可在此处补充其他需要提取的节点字段
                    }]
                  ]
                }
              }
            ]
          }
        }
      }
    }
  },
  // 拆分节点为独立文档
  { $unwind: "$flatResult.result" },
  { $replaceRoot: { newRoot: "$flatResult.result" } }
])

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andrej K