MongoDB中如何通过指定索引列表获取数组对应元素

要实现从数组中按指定索引列表提取对应元素的需求，可根据使用的MongoDB版本选择对应实现方案：

方案1：MongoDB 4.4+ 最优实现（性能最优） #

核心逻辑是直接遍历传入的索引列表，逐次从原数组中取出对应位置的元素，全程无额外文档拆分操作，性能开销最低。
对应的聚合管道写法：

db.collection.aggregate([
  {
    $project: {
      words: {
        // 遍历传入的目标索引列表，本例为[0,2,5]
        $map: {
          input: [0, 2, 5],
          as: "currentIdx",
          in: {
            // 按当前索引值，从原words数组中提取对应元素
            $arrayElemAt: ["$words", "$$currentIdx"]
          }
        }
      }
    }
  }
])

执行完成后输出的结果完全符合预期：

{ "words": ["a", "c", "f"] }

注意事项：

• 该写法会严格按照传入索引列表的顺序返回结果，哪怕索引顺序是打乱的（比如传入[5,0,2]，会按顺序返回["f","a","c"]）
• 如果传入的索引值超出原数组的长度范围，对应位置会返回null，如果需要过滤这类无效值，可以在$map外层嵌套一层$filter，把值为null的条目移除

方案2：低版本MongoDB兼容实现（适配3.2+全版本） #

如果使用的MongoDB版本低于4.4，无法在$map中直接访问文档字段和外部变量，可以通过数组拆分、筛选、重组的逻辑实现：

db.collection.aggregate([
  // 拆分原words数组，同时记录每个元素在原数组中的下标
  {
    $unwind: {
      path: "$words",
      includeArrayIndex: "originalArrayIdx"
    }
  },
  // 筛选出下标在目标索引列表内的元素
  {
    $match: {
      originalArrayIdx: { $in: [0, 2, 5] }
    }
  },
  // 因为$match返回的元素顺序和原数组一致，这里按原下标排序，保证顺序匹配
  { $sort: { originalArrayIdx: 1 } },
  // 把筛选后的元素重新聚合为新数组
  {
    $group: {
      _id: "$_id",
      words: { $push: "$words" }
    }
  }
])

注意事项：

• 这种写法因为涉及数组拆分、匹配、排序、重组几个阶段，当文档量较大、原数组长度较长时，性能会明显低于第一种$map的实现
• 如果需要严格按照传入索引列表的顺序返回结果（比如传入[5,0,2]需要返回["f","a","c"]），该方案需要额外给每个索引标记传入时的顺序值，再按这个顺序值排序，否则返回的结果会始终按原数组的索引升序排列，无法匹配自定义的索引顺序。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jinshuai Ma