MongoDB聚合：$graphLookup

$graphLookup聚合阶段在一个集合中执行递归搜索，可以使用选项来控制递归搜索的深度和条件。

$graphLookup搜索过程总结如下：

1. 输入文档进入$graphLookup聚合阶段。
2. $graphLookup的搜索目标是from参数指定的集合（搜索参数的完整列表见下文）。
3. 对于每个输入文档，搜索都从startWith指定的值开始。
4. graphLookup使用startWith的值匹配由from指定的集合和connectToField指定的字段的值。
5. 对于每个匹配文档，$graphLookup拿connectFromField的值来检查每个from参数指定的集合下的connectToField参数指定的字段的值，然后将匹配上的from集合的文档放到由as参数指定的数组中。
   然后该步骤继续递归直到没有匹配的文档或操作达到由maxDepth参数指定的递归深度。然后$graphLookup把数组字段添加到输入文档。在完成所有的文档搜索后返回结果。

语法

{
   
   
   $graphLookup: {
   
   
      from: <collection>,
      startWith: <expression>,
      connectFromField: <string>,
      connectToField: <string>,
      as: <string>,
      maxDepth: <number>,
      depthField: <string>,
      restrictSearchWithMatch: <document>
   }
}

参数字段解释：

字段	描述
from	$graphLookup操作搜索的目标集合，递归匹配connectFromField和connnectToField字段的值，from指定的集合必须与当前集合在同一个数据库，并且不可以是同一个集合
startWith	可选，表达式，connectFromField字段进行递归搜索的起始值。startWith的值也可以是数组，其每个值都会被遍历处理
connectFromField	指定一个字段名，其值用于递归搜索匹配。与集合中其他文档connectToField相对应，如果其值是数组，则会在遍历时单独处理每个元素
connectToField	其他文档中的字段名称，用于匹配connectFromField参数指定的字段值
as	添加到每个输出文档中的数组字段名称。包含在$graphLook阶段遍历的所有文档（注意，数组元素的顺序不保证）
maxDepth	可选，正整数，指定最大的递归深度
depthField	可选，要添加到搜索路径中每个遍历文档的字段名称。该字段的值是文档的递归深度，长整数。递归深度值从零开始，因此第一次查找对应的深度为零
restrictSearchWithMatch	可选，文档类型。为递归搜索指定额外的条件，其语法与查询过滤语法相同。可以在过滤条件中使用所有的聚合表达式，如：{ lastName: { $ne: "$lastName" } }，该表达式无法在该上下文中查找lastName值与输入文档的lastName值不同的文档，因为“$lastName”将充当字符串文本，而不是字段路径

使用

分片集合

从MongoDB 5.1开始，可以在from参数中指定分片集合，但不能在事务中使用分片集合。

最大递归深度

将maxDepth字段设置为0相当于一个非递归的$graphLookup搜索阶段

内存

$graphLookup阶段有100M内存的限制，如果想突破这个限制，可以为聚合指定allowDiskUse: true，该设置也会影响到$graphLookup中使用的其他聚合阶段。

视图和集合

如果执行涉及多个视图的聚合，如使用$lookup或$graphLookup，视图必须有相同的集合。

举例

单个集合

employees集合有下面的文档：

{
   
    "_id" : 1, "name" : "Dev" }
{
   
    "_id" : 2, "name" : "Eliot", "reportsTo" : "Dev" }
{
   
    "_id" : 3, "name" : "Ron", "reportsTo" : "Eliot" }
{
   
    "_id" : 4, "name" : "Andrew", "reportsTo" : "Eliot" }
{
   
    "_id" : 5, "name" : "Asya", "reportsTo" : "Ron" }
{
   
    "_id" : 6, "name" : "Dan", "reportsTo" : "Andrew" }

下面的$graphLookup递归匹配employees集合中reportsTo和name字段，返回每个人的报告层次结构：

db.employees.aggregate( [
   {
   
   
      $graphLookup: {
   
   
         from: "employees",
         startWith: "$reportsTo",
         connectFromField: "reportsTo",
         connectToField: "name",
         as: "reportingHierarchy"
      }
   }
] )

操作返回下面的结果：

{
   
   
   "_id" : 1,
   "name" : "Dev",
   "reportingHierarchy" : [ ]
}
{
   
   
   "_id" : 2,
   "name" : "Eliot",
   "reportsTo" : "Dev",
   "reportingHierarchy" : [
      {
   
    "_id" : 1, "name" : "Dev" }
   ]
}
{
   
   
   "_id" :