Mongoose 使用排序和限制填充虚拟答案

【问题标题】：Mongoose populate virtual with sort and limitMongoose 使用排序和限制填充虚拟
【发布时间】：2017-12-06 05:29:03
【问题描述】：

我正在尝试编写一个 mongoose 查询来检索一组资产以及这些资产的最新交易。交易与资产位于单独的集合中。

为此，我首先在资产模型中创建了一个虚拟数组，以将资产链接到交易。

schema.virtual('transactions', {
    ref: 'transaction',
    localField: '_id',
    foreignField: '_asset',
    justOne: false
})

然后我在 node.js express 控制器中使用 .populate 进行查询（注意硬编码的“limit: 1”会在某个时候变为 N）：

exports.getList = function (req, res) {
    Model
        .find({}, { __v: 0 })
        .populate({
            path: 'transactions',
            options: { sort: { 'created_at': -1}, limit: 1},
        })
        .lean()
        .exec(function (err, model) {
            if (err)
                res.send(err);
            res.json(model);
        });
  }

在我的测试系统中有 3 个资产，每个资产都有一堆交易，它会返回前两个资产的旧交易，而第三个则什么也不返回。

当我删除“limit:1”并返回所有交易时，它会正确排序并返回所有三种资产的交易。

我相信我遇到了这个错误：

https://github.com/Automattic/mongoose/issues/4321

对优雅的解决方法有什么想法吗？
退回所有交易将不是一个可行的长期解决方案。

【问题讨论】：

如果您真的希望始终返回“最新”，那么您可以首先使用$sort 或$position 以这种方式“更新”。然后你可以简单地在投影中使用$slice“查询”。
这样的好处是，即使在.populate() 上使用“选项”，初始“查询”仍然实际上还是会返回整个数组。如果您实际上以这种方式“更新”，然后是$slice，则仅实际上在查询中返回“最新”。所以.populate() 在这种情况下并不像你认为的那样“限制”。
实际上再看一遍，我注意到那里的.virtual()，这增加了问题。您似乎期望的那种结果只有在通过.aggregate() 查询“相关”数据时才有可能，因为它是“每个父资产的最后一个”，这是一个“聚合” ”。 .populate() 方法不会这样做，当前版本的 MongoDB 也不是可行的方法。您的用例可能更适合将“最近的交易”实际保存在父级的实际数组中，而不是“只是”一个虚拟属性。

标签： node.js mongodb mongoose mongodb-query

【解决方案1】：

对于那些在 2021 年阅读本文的人，截至 mongoose 5.12.3 可以在模型中完成以下操作：

schema.virtual('transactions', {
    ref: 'transaction',
    localField: '_id',
    foreignField: '_asset',
    justOne: false,
    options: { sort: { 'createdAt': -1}, limit: 1},
})

然后在控制器中：

exports.getList = function (req, res) {
    Model
        .find({}, { __v: 0 })
        .populate({
            path: 'transactions',
        })
        .lean()
        .exec(function (err, model) {
            if (err)
                res.send(err);
            res.json(model);
        });
  }

【讨论】：

【解决方案2】：

这确实是一个卷曲的问题。这里的基础是 .populate() 并且当然不是“填充虚拟”，它的设计目的不是像您在这里期望的那样工作。

问题说明

本质上，.populate() 本质上是向 MongoDB 发出的另一个查询，用于检索相关数据。为此，它基本上发出带有$in 的查询，其中包含要匹配的目标的所有“相关字段”值。

"issue 4321" 的核心在于，使用"sort" 和"limit" 等选项，需要提供$in 参数的实际查询实际上是.aggregate() 语句将能够“获取为每个键分组的最后一个 n 结果”。这实际上并不是 mongoose 目前向 MongoDB 发布的问题，目前按可用操作对 n 项进行分组也不实际。

您可以手动使用.aggregate() 解决此问题，如所提供列表末尾所示，但当然实际上仅在少数情况下。

  // Get latest transactions for each master
  Transaction.aggregate([
    { '$match': {
      '_asset': {
        '$in': masters.map(m => m._id)
      }
    }},
    { '$sort': { '_asset': 1, 'createdAt': -1 } },
    { '$group': {
      '_id': '$_asset',
      'amount': { '$first': '$amount' },
      'createdAt': { '$first': '$createdAt' },
      'updatedAt': { '$first': '$updatedAt' },
      'did': { '$first': '$_id' }
    }},
    { '$project': {
      '_id': '$did',
      '_asset': '$_id',
      'amount': 1,
      'createdAt': 1,
      'updatedAt': 1
    }}
  ])

它不是很好，也不是一个真正高效的解决方案，但比其他类似的替代方案要好。我相信还有更好的方法。

更好的解决方案

对于您的情况，我怀疑有许多类似的情况，您不希望在父文档中包含“完整”交易列表，即使作为参考，因为产生的数组的潜在大小。这种“反模式”通常是“虚拟填充”，实际上$lookup 旨在避免。

在您的 “获取最新交易” 的特定用例中，这些都不是可行的解决方案。因为两者本质上都需要查看“所有”事务，然后只从它们检索n 结果。

因此，这里的“最新”或实际上是“最新”的案例实际上会退回到“有限数量”的“嵌入”（至少是引用），以便提供可行的解决方案。所以建议就是这样做，并在父级本身中保留一个"recent" 交易列表。这会在包含的场景中为您提供一个文档，如下所示：

{
        "_id" : ObjectId("5959e34adf833e1451a32661"),
        "__v" : 0,
        "name" : "One",
        "recent" : [
                ObjectId("5959e34bdf833e1451a32676"),
                ObjectId("5959e34bdf833e1451a32674"),
                ObjectId("5959e34bdf833e1451a32672"),
                ObjectId("5959e34bdf833e1451a32670"),
                ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266e")
        ]
}

请注意，这些不是“所有”相关交易，而只是“最新”交易。关键是只保留一个适合目的的“小”列表。

通过这种方式，您可以直接查询“父项”，而只需从包含"recent" 项的数组中查询$slice。在清单中，我这样做：

Master.find().select({ 'recent': { '$slice': 1 } })

这将返回数组中的“最新”条目，而无需对服务器进行任何其他查询。在这种情况下，它是“最新的”，因为我们在写入包含所有内容的 "transactions" 集合的同时将项目“添加”到该数组中：

Transaction.create({ _asset: master._id, amount: data.amount })
  .then(transaction =>
    Master.update(
      { _id: transaction._asset },
      { "$push": {
        "recent": {
          "$each": [transaction._id],
          "$position": 0,
          "$slice": 5
        }
      }}
    )

关键元素是 $push 到父数组中的数组，它在数组的开头用 $position 修改为“preprend”，因此“第一个”项目始终是“最新”事务与父级相关。

然后$slice 修饰符用于将"recent" 数组保持在n 项的限制。因此，随着新项目的添加，“最旧”的项目将被“推出”列表。

这里还有另外一个实际用途，就是在分页场景中列出“master”和“transactions”时，第一个请求可以直接使用"recent"数组。然后对新“页面”的附加请求，可以简单地通过$nin 过滤掉"recent" 数组中包含的项目，并使用常规的.skip() 和.limit() 或替代“范围”分页实践来检索每个“页面”结果。

要完整演示所有概念，请参阅下面的清单和所有生成的结果。

演示列表：

const async = require('async'),
      mongoose = require('mongoose'),
      Schema = mongoose.Schema;

mongoose.set('debug',true);
mongoose.Promise = global.Promise;

mongoose.connect('mongodb://localhost/prepend');

const transactionSchema = new Schema({
  _asset: { type: Schema.Types.ObjectId, ref: 'Master' },
  amount: Number
},{
  timestamps: {
    createdAt: 'createdAt'
  }
});


const Transaction = mongoose.model('Transaction', transactionSchema);

const masterSchema = new Schema({
  name: String,
  recent: [{ type: Schema.Types.ObjectId, ref: 'Transaction' }]
});

masterSchema.virtual('transactions', {
  ref: 'Transaction',
  localField: '_id',
  foreignField: '_asset',
  justOne: false
});


const Master = mongoose.model('Master', masterSchema);

function log(data) {
  console.log(JSON.stringify(data, undefined, 2))
}

async.series(
  [
    // Clean data
    (callback) =>
      async.each(mongoose.models,(model,callback) =>
        model.remove({},callback),callback),

    // Create Masters
    (callback) =>
      Master.insertMany(['One','Two'].map( name => ({ name })),callback),

    // Add 10 transactions to each master
    (callback) =>
      async.each(['One','Two'],(name,callback) =>
        async.eachSeries(
          Array.apply(null,Array(10)).map((e,i) => ({ name, amount: i+1 })),
          (data,callback) => {
            Master.findOne({ name: data.name })
              .then(master =>
                Transaction.create({ _asset: master._id, amount: data.amount })
              )
              .then(transaction =>
                Master.update(
                  { _id: transaction._asset },
                  { "$push": {
                    "recent": {
                      "$each": [transaction._id],
                      "$position": 0,
                      "$slice": 5
                    }
                  }}
                )
              )
              .then(res => callback())
              .catch(callback)
          },
          callback
        ),
      callback),

    // Show populated recent 1 entry only
    (callback) =>
      Master.find().select({ 'recent': { '$slice': 1 } })
        .populate('recent').exec((err,results) => {
        if (err) callback(err);
        log(results);
        callback();
      }),

    // Populate recent - page 1 then fetch next page
    (callback) =>
      async.waterfall(
        [
          (callback) =>
            Master.findOne({ name: 'One' }).populate('recent')
              .lean()
              .exec((err,master) => {
                if (err) callback(err);
                log(master);
                callback(null,{
                  _asset: master._id,
                  exclude: master.recent.map( r => r._id )
                });
              }),

          (options,callback) =>
            Transaction.find({
              _asset: options._asset,
              _id: { '$nin': options.exclude }
            }).sort({ 'createdAt': -1 }).limit(5)
            .exec((err,transactions) => {
              if (err) callback(err);
              log(transactions)
              callback();
            })

        ],
        callback
      ),

    // Issue 4321 - Fix - Manual populate with aggregate
    (callback) =>
      Master.find().select('-recent').exec()
        .then(masters => {
          // Get latest transactions for each master
          Transaction.aggregate([
            { '$match': {
              '_asset': {
                '$in': masters.map(m => m._id)
              }
            }},
            { '$sort': { '_asset': 1, 'createdAt': -1 } },
            { '$group': {
              '_id': '$_asset',
              'amount': { '$first': '$amount' },
              'createdAt': { '$first': '$createdAt' },
              'updatedAt': { '$first': '$updatedAt' },
              'did': { '$first': '$_id' }
            }},
            { '$project': {
              '_id': '$did',
              '_asset': '$_id',
              'amount': 1,
              'createdAt': 1,
              'updatedAt': 1
            }}
          ]).exec((err,transactions) => {
            // Map latest transactions to master
            masters = masters.map(
              m => Object.assign(
                m.toObject(),
                {
                  transactions: transactions.filter(
                    t => t._asset.toHexString() === m._id.toHexString()
                  )
                }
              )
            );

            log(masters);
            callback();
          })
        }).catch(callback)

  ],
  (err) => {
    if (err) throw err;
    mongoose.disconnect();
  }
);

演示输出

Mongoose: transactions.remove({}, {})
Mongoose: masters.remove({}, {})
Mongoose: masters.insertMany([ { __v: 0, name: 'One', _id: 5959e34adf833e1451a32661, recent: [] }, { __v: 0, name: 'Two', _id: 5959e34adf833e1451a32662, recent: [] } ], null)
Mongoose: masters.findOne({ name: 'One' }, { fields: {} })
Mongoose: masters.findOne({ name: 'Two' }, { fields: {} })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:14 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:14 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662"), amount: 1, _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32663"), __v: 0 })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661"), amount: 1, _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32664"), __v: 0 })
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34adf833e1451a32664") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34adf833e1451a32663") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.findOne({ name: 'One' }, { fields: {} })
Mongoose: masters.findOne({ name: 'Two' }, { fields: {} })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662"), amount: 2, _id: ObjectId("5959e34bdf833e1451a32665"), __v: 0 })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661"), amount: 2, _id: ObjectId("5959e34bdf833e1451a32666"), __v: 0 })
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a32666") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a32665") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.findOne({ name: 'One' }, { fields: {} })
Mongoose: masters.findOne({ name: 'Two' }, { fields: {} })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662"), amount: 3, _id: ObjectId("5959e34bdf833e1451a32667"), __v: 0 })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661"), amount: 3, _id: ObjectId("5959e34bdf833e1451a32668"), __v: 0 })
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a32668") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a32667") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.findOne({ name: 'One' }, { fields: {} })
Mongoose: masters.findOne({ name: 'Two' }, { fields: {} })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662"), amount: 4, _id: ObjectId("5959e34bdf833e1451a32669"), __v: 0 })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661"), amount: 4, _id: ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266a"), __v: 0 })
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266a") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a32669") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.findOne({ name: 'One' }, { fields: {} })
Mongoose: masters.findOne({ name: 'Two' }, { fields: {} })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662"), amount: 5, _id: ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266b"), __v: 0 })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661"), amount: 5, _id: ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266c"), __v: 0 })
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266c") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266b") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.findOne({ name: 'One' }, { fields: {} })
Mongoose: masters.findOne({ name: 'Two' }, { fields: {} })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662"), amount: 6, _id: ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266d"), __v: 0 })
Mongoose: transactions.insert({ updatedAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), createdAt: new Date("Mon, 03 Jul 2017 06:25:15 GMT"), _asset: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661"), amount: 6, _id: ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266e"), __v: 0 })
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32661") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266e") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.update({ _id: ObjectId("5959e34adf833e1451a32662") }, { '$push': { recent: { '$each': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a3266d") ], '$slice': 5, '$position': 0 } } }, {})
Mongoose: masters.findOne({ name: 'One' }, { fields: {} })
Mongoose: masters.findOne({ name: 'Two' }, { fields: {} })
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Mongoose: masters.findOne({ name: 'One' }, { fields: {} })
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Mongoose: transactions.find({ _id: { '$in': [ ObjectId("5959e34bdf833e1451a32676"), ObjectId("5959e34bdf833e1451a32675") ] } }, { fields: {} })
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Mongoose: masters.find({}, { fields: { recent: 0 } })
Mongoose: transactions.aggregate([ { '$match': { _asset: { '$in': [ 5959e34adf833e1451a32661, 5959e34adf833e1451a32662 ] } } }, { '$sort': { _asset: 1, createdAt: -1 } }, { '$group': { _id: '$_asset', amount: { '$first': '$amount' }, createdAt: { '$first': '$createdAt' }, updatedAt: { '$first': '$updatedAt' }, did: { '$first': '$_id' } } }, { '$project': { _id: '$did', _asset: '$_id', amount: 1, createdAt: 1, updatedAt: 1 } } ], {})
[
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  {
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    "name": "Two",
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        "_asset": "5959e34adf833e1451a32662"
      }
    ]
  }
]

【讨论】：

尼尔，哇！感谢您的惊人回复！你显然花了一些时间。与此相比，我考虑过的其他解决方案将是野蛮的。
@hoekma 这实际上是"Hybrid Schema" 的“缩减”示例，在链接的核心文档主题中简要介绍了该示例。恕我直言，对于最常见的请求是“最近的数据”的大量关系，这是一个明智的模式。因此，我通过示例来展示我在该问题的初始 cmets 中所涉及的内容。由于存在“最近”数组，因此您可以使用该数据，并且仅在实际请求时才转到其他“完整源”。这是最常见的情况。