聚合管道

本课属于 Coddy Node.js 学习旅程的“使用 MongoDB 的数据库”单元。第 24 课，共 29 课。

$match会像find一样保留通过筛选条件的文档。$avg会在$group中计算某个字段的平均值。各阶段会按照你编写的顺序运行，每个阶段只能看到前一个阶段传递过来的内容。在$group之前使用$match会筛选存储的文档。在$group之后使用$match会根据分组生成的字段筛选分组，例如{ $match: { orders: { $gte: 3 } } }。一个$group可以同时生成多个字段，例如spent: { $sum: '$total' }和orders: { $sum: 1 }。

await orders.aggregate([
    { $match: { status: 'paid' } },
    { $group: { _id: '$customer', spent: { $sum: '$total' } } },
    { $sort: { spent: -1 } },
    { $limit: 5 },
]).toArray();

$sort和$limit接受的参数与游标上的相同，但管道会按照你编写的顺序运行这些阶段。在$sort之前使用$limit会任意保留 5 条记录，并且只对这些记录排序。

挑战

简单

此步骤会打开课程中预先准备好的书架 API 项目，而不是你在 使用 $group 分组 中的项目文件（包括 server.js）。你之前的工作仍保留在原来的课中。编辑 server.js 前，先阅读提供的文件。这份副本包含书架路由和流派计数摘要。

书架需要一个 "top rated" 列表：平均星级最高的 3 本书。一本书至少需要 2 条评分才能列入列表，因此，单独一条幸运的 5 星评分不会让它登顶。

在 server.js 中添加一个 GET /stats/top 路由。它对 ratings 集合运行聚合，而不是对 books 集合运行。
按 bookId 对评分分组。每个分组有 3 个字段：_id，即这本书的 id；avg，即它的 stars 平均值；以及 count，即它的评分数量。一个 $group 阶段就可以同时计算 avg 和 count。
只保留 count 大于或等于 2 的分组。这个规则针对的是书的分组，而不是单条评分，因此这个阶段要放在分组之后。
按 avg 对分组排序，从高到低，并保留前 3 个。
以状态码 200 和这个数组作为响应。每个条目恰好有以下 3 个字段：
```
[
  { "_id": "6720a1f4c2b9e81d3a5f0c11", "avg": 4.5, "count": 2 },
  { "_id": "6720a1f4c2b9e81d3a5f0c12", "avg": 3, "count": 2 }
]
```
_id 是这本书的 _id，因此客户端可以将它与 GET /books/ 拼接起来获取这本书。当评分数达到 2 条的书不足 3 本时，数组会更短。试试看：每次点击“运行”都会清空 ratings，所以请在最后一次点击“运行”后发送以下请求。发送 GET /books，并复制 Dune、Kindred 和 Emma 的 _id。发送 PUT /books/<Dune's _id>/ratings，并附上 { "user": "ada", "stars": 5 }，然后再发送一次，附上 { "user": "bo", "stars": 4 }。用同样的方式给 Kindred 评分，ada 给 3 星，bo 也给 3 星。给 Emma 评一次分，附上 { "user": "ada", "stars": 5 }。发送 GET /stats/top：你会先得到 Dune（avg 为 4.5，count 为 2），然后是 Kindred（avg 为 3，count 为 2）。Emma 不会出现在结果中，因为她只有一条评分。如果 Emma 排在第一位，说明你的计数筛选阶段放在了分组之前，或者根本没有添加。

亲手试试

import express from 'express';
import { MongoClient, ObjectId } from 'mongodb';

const client = new MongoClient('mongodb://localhost:27017');
const db = client.db('shelf');
const books = db.collection('books');
const ratings = db.collection('ratings');

await books.createIndex({ isbn: 1 }, { unique: true });
await books.insertMany([
    { title: 'Dune', author: 'Frank Herbert', year: 1965, isbn: '9780441013593', genre: 'scifi' },
    { title: 'Kindred', author: 'Octavia E. Butler', year: 1979, isbn: '9780807083697', genre: 'scifi' },
    { title: 'Emma', author: 'Jane Austen', year: 1815, isbn: '9780141439587', genre: 'classic' },
]);

const app = express();
app.use(express.json());

// 所有错误都返回 { error: message }。
function sendError(res, status, message) {
    res.status(status).json({ error: message });
}

// 将 :id 转为 ObjectId；如果 id 无效，则返回 400 响应并返回 null。
function parseId(req, res) {
    if (ObjectId.isValid(req.params.id)) {
        return new ObjectId(req.params.id);
    }
    sendError(res, 400, 'Not a valid id');
    return null;
}

app.get('/', (req, res) => {
    res.send('Bookshelf API');
});

app.get('/books', async (req, res) => {
    const filter = {};
    if (req.query.author) {
        filter.author = req.query.author;
    }
    if (req.query.from || req.query.to) {
        filter.year = {};
        if (req.query.from) {
            filter.year.$gte = Number(req.query.from);
        }
        if (req.query.to) {
            filter.year.$lte = Number(req.query.to);
        }
    }
    const list = await books.find(filter).toArray();
    res.json(list);
});

app.post('/books', async (req, res) => {
    const book = req.body;
    try {
        await books.insertOne(book);
    } catch (err) {
        if (err.code === 11000) {
            return sendError(res, 409, 'That ISBN is already on the shelf');
        }
        throw err;
    }
    res.status(201).json(book);
});

app.get('/books/newest', async (req, res) => {
    const n = Number(req.query.n) || 3;
    const list = await books
        .find({}, { projection: { title: 1, year: 1, _id: 0 } })
        .sort({ year: -1 })
        .limit(n)
        .toArray();
    res.json(list);
});

app.get('/books/:id', async (req, res) => {
    const id = parseId(req, res);
    if (!id) return;
    const book = await books.findOne({ _id: id });
    if (!book) {
        return sendError(res, 404, 'No such book');
    }
    res.json(book);
});

app.patch('/books/:id', async (req, res) => {
    const id = parseId(req, res);
    if (!id) return;
    const result = await books.updateOne({ _id: id }, { $set: req.body });
    if (result.matchedCount === 0) {
        return sendError(res, 404, 'No such book');
    }
    res.json(await books.findOne({ _id: id }));
});

app.post('/books/:id/copies', async (req, res) => {
    const id = parseId(req, res);
    if (!id) return;
    const result = await books.updateOne({ _id: id }, { $inc: { copies: 1 } });
    if (result.matchedCount === 0) {
        return sendError(res, 404, 'No such book');
    }
    res.json(await books.findOne({ _id: id }));
});

app.post('/books/:id/tags', async (req, res) => {
    const id = parseId(req, res);
    if (!id) return;
    const result = await books.updateOne({ _id: id }, { $push: { tags: req.body.tag } });
    if (result.matchedCount === 0) {
        return sendError(res, 404, 'No such book');
    }
    res.json(await books.findOne({ _id: id }));
});

app.delete('/books/:id', async (req, res) => {
    const id = parseId(req, res);
    if (!id) return;
    const result = await books.deleteOne({ _id: id });
    if (result.deletedCount === 0) {
        return sendError(res, 404, 'No such book');
    }
    res.status(204).end();
});

app.put('/books/:id/ratings', async (req, res) => {
    const id = parseId(req, res);
    if (!id) return;
    const { user, stars } = req.body;
    await ratings.updateOne({ bookId: id, user }, { $set: { stars } }, { upsert: true });
    res.json({ user, stars });
});

app.get('/books/:id/ratings', async (req, res) => {
    const id = parseId(req, res);
    if (!id) return;
    res.json(await ratings.find({ bookId: id }).toArray());
});

app.get('/stats', async (req, res) => {
    const filter = req.query.genre ? { genre: req.query.genre } : {};
    res.json({
        books: await books.countDocuments(filter),
        ratings: await ratings.countDocuments(),
    });
});

app.get('/stats/genres', async (req, res) => {
    const genres = await books
        .aggregate([{ $group: { _id: '$genre', count: { $sum: 1 } } }])
        .toArray();
    res.json(genres);
});

app.listen(3000, () => {
    console.log('Bookshelf is running on port 3000');
});

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

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