MongoDB 如何编写含$lookup、$group、$sum的聚合查询实现两集合关联求和

关联MongoDB的collection1（商品主集合）、collection2（库存流水集合），保留collection1的全部原始记录，按照主从集合的外键关联关系，对collection2的quantity字段做分组求和，无匹配记录时求和值为0，最终输出指定结构的文档。

此前采用“先对collection2全量分组求和，再执行$lookup关联collection1”的思路无法得到正确结果，通常是以下几个原因导致：

• 聚合顺序倒置：先对collection2全量聚合的流程中，后续$lookup关联只会返回能匹配到分组结果的主表文档，比如示例中Product4没有对应库存流水，会直接被过滤，不会出现在最终输出中。
• 关联条件缺失：如果$lookup阶段没有把主集合的_id值透传到从集合的聚合管道中，会把从集合全量分组的结果直接挂载到每个主文档下，无法做到精准关联，最终求和值完全错位。
• 结构不匹配：直接将分组结果数组映射为inventoryList字段时，会带上分组阶段生成的多余_id字段，和要求的输出结构不符。

采用主集合驱动的聚合流程，既保证主集合全量数据不丢失，也能做到精准关联、实时求和，具体代码如下：

db.collection1.aggregate([
  // 带管道的$lookup关联，实时匹配+求和
  {
    $lookup: {
      from: "collection2",
      // 透传主集合的_id值，作为从集合的匹配条件
      let: { currentProductId: "$_id" },
      pipeline: [
        // 仅匹配和当前商品关联的库存记录，避免全量扫描
        { $match: { $expr: { $eq: ["$inventory", "$$currentProductId"] } } },
        // 对匹配到的记录做quantity求和
        {
          $group: {
            _id: "$inventory",
            quantity: { $sum: "$quantity" }
          }
        }
      ],
      as: "tempSumResult"
    }
  },
  // 处理无匹配场景，生成要求的inventoryList结构
  {
    $addFields: {
      inventoryList: {
        $cond: {
          if: { $eq: [{ $size: "$tempSumResult" }, 0] },
          then: [{ quantity: 0 }],
          else: "$tempSumResult"
        }
      }
    }
  },
  // 字段重命名、清理临时字段
  {
    $project: {
      _id1: "$_id",
      name: 1,
      units: 1,
      inventoryList: 1,
      _id: 0
    }
  }
])

执行上述聚合后，返回的结果完全符合要求：

• Product1关联3条库存流水，求和20+10+50=80
• Product2关联2条库存流水，求和4+45=49
• Product3关联1条库存流水，求和49
• Product4无匹配库存流水，求和值为0

内容的提问来源于stack exchange，提问作者3bu1