Mongoose中文文档-指南之填充（Populate）

 2018年11月23日    14072     声明


Mongoose中的填充查询（populate）类似关系型数据库中的“连接查询”，通过populate()函数，使你可以在一个文档中引用另一个集合中的文档，并将其填充到指定文档路径中。

备注：也有人将populate译为“联表”，本系列文档中统一使用“填充”。

  1. 概述
  2. 保存引用
  3. 填充
  4. 设置填充字段
  5. 字段选择
  6. 填充多个路径
  7. 查询条件与其它选项
  8. 引用子文档
  9. 填充己存在的文档
  10. 填充多个己存在的文档
  11. 多层级填充
  12. 跨数据库填充
  13. refPath动态引用
  14. 虚拟（virtual）属性/路径填充
  15. 中间件中填充

1. 概述

MongoDB在>=3.2版本中提供了类似连接的$lookup聚合运算符。而在Mongoose中，有一个更强大的替代方法叫做populate()，它允许你引用其它集合中的文档。

填充(Population)是使用来自其它集合中的文档自动替换文档中的指定路径的过程。填充可以是单个文档、多个文档、普通对象、多个普通对象或从查询返回的所有对象。来看一些例子：

var mongoose = require('mongoose');
var Schema = mongoose.Schema;

var personSchema = Schema({
  _id: Schema.Types.ObjectId,
  name: String,
  age: Number,
  stories: [{ type: Schema.Types.ObjectId, ref: 'Story' }]
});

var storySchema = Schema({
  author: { type: Schema.Types.ObjectId, ref: 'Person' },
  title: String,
  fans: [{ type: Schema.Types.ObjectId, ref: 'Person' }]
});

var Story = mongoose.model('Story', storySchema);
var Person = mongoose.model('Person', personSchema);

以上我们创建了两个Model。其中，Person模型有一个stories字段，其被设置为ObjectId数组。ref选项会告诉Mongoose哪个Model会在填充的时候使用，在我们示例中为Story模型，所存储的_id必须是Story模型中的文档的_id。

注意：ObjectId, Number, String和Buffer都可以用于引用(ref)。但是，除非必要情况下，更推荐使用ObjectId。


2. 保存引用

将ref保存到其他文档的与通常保存属性的方式相同，只需指定_id值：

var author = new Person({
  _id: new mongoose.Types.ObjectId(),
  name: 'Ian Fleming',
  age: 50
});

author.save(function (err) {
  if (err) return handleError(err);

  var story1 = new Story({
    title: 'Casino Royale',
    author: author._id    // assign the _id from the person
  });

  story1.save(function (err) {
    if (err) return handleError(err);
    // thats it!
  });
});


3. 填充

目前为止，我们所做的并没什么不同，只是创建了一个Preson和Story。接下来看一下，怎样在查询绑定时填充story的author：

Story.
  findOne({ title: 'Casino Royale' }).
  populate('author').
  exec(function (err, story) {
    if (err) return handleError(err);
    console.log('The author is %s', story.author.name);
    // prints "The author is Ian Fleming"
  });

被填充的路径不再是原始的_id，其值将被替换为从数据库返回的mongoose文档，此操作会在返回结果之前执行单独的查询。

ref值是一个数组时同样可用，只需要在查询时调用populate方法，文档数组就会替换原有的_id。


4. 设置填充字段

在Mongoose>= 4.0后，我们可以像下面这样手工设置填充字段：

Story.findOne({ title: 'Casino Royale' }, function(error, story) {
  if (error) {
    return handleError(error);
  }
  story.author = author;
  console.log(story.author.name); // prints "Ian Fleming"
});


5. 字段选择

如果我们只想返回填充的文档某些字段，该怎么操作呢？这时可以将所需的字段名称作为第二个参数传递给populate方法来实现：

Story.
  findOne({ title: /casino royale/i }).
  populate('author', 'name'). // 仅返回 Person 的'name'字段
  exec(function (err, story) {
    if (err) return handleError(err);

    console.log('The author is %s', story.author.name);
    // prints "The author is Ian Fleming"

    console.log('The authors age is %s', story.author.age);
    // prints "The authors age is null'
  });


6. 填充多个路径

需要填充多个路径时，只需要多次调用populate()方法即可：

Story.
  find(...).
  populate('fans').
  populate('author').
  exec();

但是，如果在同一个路径上多次调用populate()方法，仅最后一次调用会生效：

// The 2nd `populate()` call below overwrites the first because they
// both populate 'fans'.
Story.
  find().
  populate({ path: 'fans', select: 'name' }).
  populate({ path: 'fans', select: 'email' });
// The above is equivalent to:
Story.find().populate({ path: 'fans', select: 'email' });


7. 查询条件与其它选项

接下来，我们想按年龄(age)来对的fans进行筛选，并且只返回他们的名字，并且最多返回其中的5个。这时，可以像下面这样操作：

Story.
  find(...).
  populate({
    path: 'fans',
    match: { age: { $gte: 21 }},
    // Explicitly exclude `_id`, see http://bit.ly/2aEfTdB
    select: 'name -_id',
    options: { limit: 5 }
  }).
  exec();


8. 引用子文档

在前面我们通过story引用到了author，但我们可能会发现，如果是通过author对象则无法获取story。因为没有任何story对象被“推送”到author.stories。

首先，你可能希望author知道哪些story是他们的。通常，你的模式应该在“many”侧具有父指针来处理一对多(one-to-many)关系。或者，你可以有一个指向子对象的数组，并可以将文档push()到数组，如下所示。

author.stories.push(story1);
author.save(callback);

这样我们就可以组合执行find和populate：

Person.
  findOne({ name: 'Ian Fleming' }).
  populate('stories'). // only works if we pushed refs to children
  exec(function (err, person) {
    if (err) return handleError(err);
    console.log(person);
  });

值得考虑的是，我们是否确定需要两组指针，因为它们可能会失去同步。相反，我们也可以跳过填充而直接找到所需要的stroy：

Story.
  find({ author: author._id }).
  exec(function (err, stories) {
    if (err) return handleError(err);
    console.log('The stories are an array: ', stories);
  });

通过查询填充所返回的文档是全功能的（是一个Mongoose文档），可remove、可save，除非指定了lean选项。不要将它们与子文档混淆。调用remove方法时要小心，因为这些文档会从数据库中删除，而不仅仅是数组。


9. 填充己存在的文档

如果我们已经有一个mongoose文档并想要填充它的一些路径，mongoose >= 3.6的document#populate()方法支持这一功能。


10. 填充多个己存在的文档

如果我们有一个或多个mongoose文档甚至普通对象(像mapReduce的输出)，可以使用mongoose >= 3.6所提供的Model.populate()方法来填充。这也是document#populate()和query#populate填充文档的方式。


11. 多层级填充

假设有如下一个Schema，用于跟踪用户（user）的朋友（friend）：

var userSchema = new Schema({
  name: String,
  friends: [{ type: ObjectId, ref: 'User' }]
});

populate使你有了一个用户的朋友列表，这时如果还想得到用户的朋友的朋友呢？可以指定populate选项来告诉mongoose填充所有用户朋友的friends数组：

User.
  findOne({ name: 'Val' }).
  populate({
    path: 'friends',
    // Get friends of friends - populate the 'friends' array for every friend
    populate: { path: 'friends' }
  });


12. 跨数据库填充

假设有一个表示事件的模式（eventSchema），以及一个表示会话的模式（conversationSchema）。 每个事件都有一个对应的会话线程：

var eventSchema = new Schema({
  name: String,
  // The id of the corresponding conversation
  // Notice there's no ref here!
  conversation: ObjectId
});
var conversationSchema = new Schema({
  numMessages: Number
});

此外，假设事件和会话存储在不同的MongoDB实例中。

var db1 = mongoose.createConnection('localhost:27000/db1');
var db2 = mongoose.createConnection('localhost:27001/db2');

var Event = db1.model('Event', eventSchema);
var Conversation = db2.model('Conversation', conversationSchema);

在这种情况下，将无法正常使用populate()。conversation字段将始终为null，因为populate()不知道要使用哪个模型。但是，可以显式指定模型：

Event.
  find().
  populate({ path: 'conversation', model: Conversation }).
  exec(function(error, docs) { /* ... */ });

这可以称为“跨数据库填充”，因为它使你能够跨MongoDB数据库，甚至跨MongoDB实例填充。


13. refPath动态引用

Mongoose还可以根据文档中属性的值从多个集合中填充。例如，构建一个用于存储评论（comment）的模式,用户可以评论博客文章或产品：

const commentSchema = new Schema({
  body: { type: String, required: true },
  on: {
    type: Schema.Types.ObjectId,
    required: true,
    // Instead of a hardcoded model name in `ref`, `refPath` means Mongoose
    // will look at the `onModel` property to find the right model.
    refPath: 'onModel'
  },
  onModel: {
    type: String,
    required: true,
    enum: ['BlogPost', 'Product']
  }
});

const Product = mongoose.model('Product', new Schema({ name: String }));
const BlogPost = mongoose.model('BlogPost', new Schema({ title: String }));
const Comment = mongoose.model('Comment', commentSchema);

refPath选项是ref的更复杂的替代选择。ref是一个字符串，Mongoose将始终查询相同的模型以查找填充的子文件。而使用refPath时，你可以配置Mongoose每个文档所应使用的模型。

const book = await Product.create({ name: 'The Count of Monte Cristo' });
const post = await BlogPost.create({ title: 'Top 10 French Novels' });

const commentOnBook = await Comment.create({
  body: 'Great read',
  on: book._id,
  onModel: 'Product'
});

const commentOnPost = await Comment.create({
  body: 'Very informative',
  on: post._id,
  onModel: 'BlogPost'
});

// The below `populate()` works even though one comment references the
// 'Product' collection and the other references the 'BlogPost' collection.
const comments = await Comment.find().populate('on').sort({ body: 1 });
comments[0].on.name; // "The Count of Monte Cristo"
comments[1].on.title; // "Top 10 French Novels"

另一种方法是在commentSchema上定义单独的blogPost和product属性，然后在两个属性上populate()：

const commentSchema = new Schema({
  body: { type: String, required: true },
  product: {
    type: Schema.Types.ObjectId,
    required: true,
    ref: 'Product'
  },
  blogPost: {
    type: Schema.Types.ObjectId,
    required: true,
    ref: 'BlogPost'
  }
});

// ...

// The below `populate()` is equivalent to the `refPath` approach, you
// just need to make sure you `populate()` both `product` and `blogPost`.
const comments = await Comment.find().
  populate('product').
  populate('blogPost').
  sort({ body: 1 });
comments[0].product.name; // "The Count of Monte Cristo"
comments[1].blogPost.title; // "Top 10 French Novels"

定义单独的blogPost和product属性适用于这个简单示例。但是，如果也允许用户对文章或其他评论发表评论，则需要向模式添加更多属性。除非你使用mongoose-autopopulate，否则你还需要对每个属性进行额外的populate()调用。使用refPath意味着你只需要2个模式路径和一个populate()调用，而无论commentSchema可以指向多少个模型。


14. 虚拟（virtual）属性/路径填充

目前为止，我们都是基于_id字段进行的填充，但在某些情况下，这并不适用。特别是，无限制增长的数组是MongoDB反模式(One-to-Many)。使用mongoose虚拟属性，可以在文档之间定义更复杂的关系。

var PersonSchema = new Schema({
  name: String,
  band: String
});

var BandSchema = new Schema({
  name: String
});
BandSchema.virtual('members', {
  ref: 'Person', // The model to use
  localField: 'name', // Find people where `localField`
  foreignField: 'band', // is equal to `foreignField`
  // If `justOne` is true, 'members' will be a single doc as opposed to
  // an array. `justOne` is false by default.
  justOne: false,
  options: { sort: { name: -1 }, limit: 5 } // Query options, see http://bit.ly/mongoose-query-options
});

var Person = mongoose.model('Person', PersonSchema);
var Band = mongoose.model('Band', BandSchema);

/**
 * Suppose you have 2 bands: "Guns N' Roses" and "Motley Crue"
 * And 4 people: "Axl Rose" and "Slash" with "Guns N' Roses", and
 * "Vince Neil" and "Nikki Sixx" with "Motley Crue"
 */
Band.find({}).populate('members').exec(function(error, bands) {
  /* `bands.members` is now an array of instances of `Person` */
});

需要注意，虚拟属性默认并不包含在toJSON()的输出中。如果要在使用依赖于JSON.stringify()的函数（如：Express的res.json()函数）中显示虚拟属性填充，则需要在模式的的toJSON选项上设置virtuals:true选项：

// Set `virtuals: true` so `res.json()` works
var BandSchema = new Schema({
  name: String
}, { toJSON: { virtuals: true } });

如果您正在使用填充投影（projection），应确保在投影中包含foreignField：

Band.
  find({}).
  populate({ path: 'members', select: 'name' }).
  exec(function(error, bands) {
    // Won't work, foreign field `band` is not selected in the projection
  });

Band.
  find({}).
  populate({ path: 'members', select: 'name band' }).
  exec(function(error, bands) {
    // Works, foreign field `band` is selected
  });


15. 中间件中填充

还可以pre或post勾子中使用填充。如果始终要填充某个字段，请查看mongoose-autopopulate插件。

// Always attach `populate()` to `find()` calls
MySchema.pre('find', function() {
  this.populate('user');
});
// Always `populate()` after `find()` calls. Useful if you want to selectively populate
// based on the docs found.
MySchema.post('find', async function(docs) {
  for (let doc of docs) {
    if (doc.isPublic) {
      await doc.populate('user').execPopulate();
    }
  }
});
// `populate()` after saving. Useful for sending populated data back to the client in an
// update API endpoint
MySchema.post('save', function(doc, next) {
  doc.populate('user').execPopulate().then(function() {
    next();
  });
});


下一步

现在我们已经介绍了populate()，接下来我们来看一下鉴别器。


变更记录

  • [2018-11-23] 基于Mongoose官方文档v5.3.12首次发布