面试题：MongoDB中$group操作符结合复杂表达式实现多条件分组与计算

Question

在一个销售数据集合`sales`中，每个文档包含`product`（产品名称）、`quantity`（销售数量）、`price`（单价）和`region`（销售地区）字段。使用`$group`操作符在聚合管道里按`region`和`product`分组，计算每个地区每种产品的总销售额（`quantity * price`），并且找出每个地区总销售额最高的产品及其销售额。

Answer 1

假设使用的是MongoDB，以下是实现该需求的聚合管道代码：

db.sales.aggregate([
    // 按region和product分组，计算每个分组的总销售额
    {
        $group: {
            _id: { region: "$region", product: "$product" },
            totalSales: { $sum: { $multiply: ["$quantity", "$price"] } }
        }
    },
    // 按region分组，找出每个地区总销售额最高的产品及其销售额
    {
        $sort: {
            _id.region: 1,
            totalSales: -1
        }
    },
    {
        $group: {
            _id: "$_id.region",
            topProduct: { $first: "$_id.product" },
            topSales: { $first: "$totalSales" }
        }
    }
]);

上述聚合操作步骤如下：

1. 第一个$group阶段，按region和product分组，通过$multiply操作符计算quantity和price的乘积，然后用$sum累加得到每个分组的总销售额。
2. $sort阶段，先按region升序排序，再按总销售额totalSales降序排序。
3. 第二个$group阶段，按region再次分组，使用$first操作符取出每个地区销售额最高的产品及其销售额。