MongoDB 多表联合查询（Inner Join）入门指南
数据库中的“联合查询”通常用于同时从多个表中检索信息。在传统的关系型数据库中，使用 SQL 的 INNER JOIN 可以轻松实现。但在 MongoDB 中，由于其是无模式的文档数据库，所以并不直接支持 SQL 风格的联接。然而，我们可以通过多次查询和聚合框架（Aggregation Framework）来实现类似的功能。
本文将引导你了解如何在 MongoDB 中实现多表联合查询，主要通过 MongoDB 的聚合管道来实现。
1. 流程概述
我们将以下面的步骤来完成联合查询的过程。下面是一个简单的流程表格来描述我们要进行的步骤。
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 准备 MongoDB 数据库及集合（Collection） |
| 2 | 使用 lookup 实现联合查询的聚合步骤 |
| 3 | 执行查询，查看结果 |
| 4 | 在实际项目中应用联合查询的示例 |
2. 数据集准备
首先，我们需要做一些准备工作。我们假设有两个集合：users 和 orders。
用户集合 (users)
[
{ "_id": 1, "name": "Alice" },
{ "_id": 2, "name": "Bob" },
{ "_id": 3, "name": "Charlie" }
]
订单集合 (orders)
[
{ "_id": 101, "userId": 1, "total": 250 },
{ "_id": 102, "userId": 1, "total": 300 },
{ "_id": 103, "userId": 2, "total": 150 }
]
使用 Mermaid 表示 ER 图
下面是两个集合的ER图，显示了它们之间的关系：
erDiagram
USERS {
string name
int _id
}
ORDERS {
int _id
int userId
float total
}
USERS ||--o{ ORDERS : ""
3. 使用 lookup 实现联合查询
MongoDB 的聚合框架使我们可以使用 $lookup 来手动实现类似于 SQL 的 INNER JOIN。
3.1 汇总查询代码
以下是执行联合查询的代码：
db.orders.aggregate([
{
$lookup: {
from: "users", // 目标集合的名称
localField: "userId", // 当前集合中对应的字段
foreignField: "_id", // 目标集合中对应的字段
as: "userInfo" // 命名结果字段
}
},
{
$unwind: "$userInfo" // 将 `userInfo` 数组拆分成文档
}
])
3.2 代码解析
-
db.orders.aggregate([...]): 我们在orders集合上调用aggregate方法。 -
$lookup: 这个操作符用于执行联合查询。 提供了以下选项：from: 目标集合的名称，这里是users。localField: 指向当前集合（orders）的字段，作为联接的关键字段，这里是userId。foreignField: 指向目标集合（users）的字段，这里是_id。as: 联接结果将存储在这个字段名中，这里命名为userInfo。
-
$unwind: 将userInfo字段的数组拆分为多个文档，变成一个用户 - 订单的映射。
4. 执行查询以及查看结果
接下来，我们可以执行以上代码，查看查询结果：
const result = db.orders.aggregate([...]).toArray();
printjson(result);
结果示例
假设你执行了查询，将会得到类似如下的结果：
[
{
"_id": 101,
"userId": 1,
"total": 250,
"userInfo": {
"_id": 1,
"name": "Alice"
}
},
{
"_id": 102,
"userId": 1,
"total": 300,
"userInfo": {
"_id": 1,
"name": "Alice"
}
},
{
"_id": 103,
"userId": 2,
"total": 150,
"userInfo": {
"_id": 2,
"name": "Bob"
}
}
]
5. 实际应用示例
在实际项目中，联合查询通常用于在前端展示更复杂的数据结构，例如，显示用户的所有订单信息。在构建报告或分析时，会使用此类联合查询来分析数据关系。
5.1 结合使用框架的案例
如果你使用 Node.js 作为后端，可以通过以下方式实现：
const express = require('express');
const mongoose = require('mongoose');
const app = express();
const PORT = process.env.PORT || 3000;
// 连接到 MongoDB
mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/mydb', { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });
app.get('/users-orders', async (req, res) => {
try {
const result = await db.orders.aggregate([
{
$lookup: {
from: "users",
localField: "userId",
foreignField: "_id",
as: "userInfo"
}
},
{
$unwind: "$userInfo"
}
]).toArray();
res.json(result);
} catch (error) {
res.status(500).send(error.message);
}
});
app.listen(PORT, () => {
console.log(`Server running on port ${PORT}`);
});
结论
通过本文，你已经学会如何在MongoDB中实现多表联合查询（类似于 INNER JOIN 的操作）。虽然 MongoDB 不支持诸如 SQL 的直接联接方式，但通过聚合框架和 $lookup 等操作符，我们能实现复杂的数据查询需求。这为我们在实际开发中构建多维数据查询场景打下了良好的基础。
希望你能在实际项目中应用这些技能，提升你的开发能力。如果你有任何问题，请随时提问！
