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Spring Boot 与 MongoDB 的集成为开发者提供了一种简便的方式来构建高性能、基于文档的数据驱动应用程序。MongoDB 是一个非关系型数据库（NoSQL），它使用 JSON 格式的文档进行数据存储，非常适合处理大量的、半结构化的数据。而 Spring Boot 则通过其自动配置和 Starter 项目简化了应用开发过程。结合 Spring Data MongoDB，可以非常方便地在 Spring Boot 应用中实现对 MongoDB 的操作，包括复杂的数据聚合查询。

1. 集成 Spring Boot 与 MongoDB

首先，确保你的开发环境中已经安装了 MongoDB，并且正在运行。接下来，我们将在 Spring Boot 项目中集成 MongoDB。

添加依赖

在 pom.xml 文件中添加 Spring Boot Starter for MongoDB 的依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

配置 MongoDB

在 application.properties 或 application.yml 中配置 MongoDB 的连接信息：

spring:
  data:
    mongodb:
      uri: mongodb://username:password@localhost:27017/databaseName

2. 使用 MongoTemplate 进行聚合查询

MongoTemplate 是 Spring Data MongoDB 提供的一个主要类，用于执行数据库操作，包括复杂的聚合查询。以下是一些基本聚合查询的示例。

准备工作

假设我们有一个 User 集合，包含用户的姓名（name）、年龄（age）和注册日期（registrationDate）字段。

public class User {
    @Id
    private String id;
    private String name;
    private int age;
    private Date registrationDate;
    // 省略构造器、getter 和 setter
}

聚合查询示例

示例 1：计数

计算集合中的文档总数：

long count = mongoTemplate.count(new Query(), User.class);

示例 2：分组统计

按年龄分组统计用户数量：

Aggregation agg = Aggregation.newAggregation(Aggregation.group("age").count().as("userCount"));
AggregationResults<Document> results = mongoTemplate.aggregate(agg, "User", Document.class);
results.forEach(result -> System.out.println("Age: " + result.get("age") + ", Count: " + result.get("userCount")));

示例 3：匹配与排序

查找年龄大于 25 岁的用户，并按年龄降序排序：

Aggregation agg = Aggregation.newAggregation(
    Aggregation.match(Criteria.where("age").gt(25)),
    Aggregation.sort(Sort.Direction.DESC, "age")
);
List<User> users = mongoTemplate.aggregate(agg, "User", User.class).getMappedResults();

示例 4：投影与限制

只获取用户名和年龄，限制结果数量为前 10 条：

Aggregation agg = Aggregation.newAggregation(
    Aggregation.project("name", "age"),
    Aggregation.limit(10)
);
List<Document> projectedUsers = mongoTemplate.aggregate(agg, "User", Document.class).getMappedResults();

示例 5：使用管道操作符（更复杂的聚合）

例如，找出每个年龄段的最年轻用户：

Aggregation agg = Aggregation.newAggregation(
    Aggregation.group("age")
        .first("name").as("youngestUser")
        .min("registrationDate").as("oldestRegistrationDate"),
    Aggregation.sort(Sort.Direction.ASC, "_id")
);
AggregationResults<Document> results = mongoTemplate.aggregate(agg, "User", Document.class);
results.forEach(result -> System.out.println(result.toJson()));