MongoDB聚合查询中的$lookup、$match和$size操作符是用于处理数据关联和过滤的关键工具，这些操作符通常用在聚合管道中，以实现复杂的数据处理任务。

$lookup（关联查询）

$lookup操作符用于执行左外连接来合并来自集合或数组的数据，它允许你根据某些条件将一个集合的文档与另一个集合的文档相关联。

语法：

{
  $lookup:
     {
       from: <collection to join>,
       localField: <field from the input documents>,
       foreignField: <field from the documents of the "from" collection>,
       as: <output array field to add to the input documents>
     }
}

示例：

假设有两个集合，一个是订单集合orders，另一个是用户集合users，现在你想关联这两个集合以获取每个订单的用户信息。

db.orders.aggregate([
  {
    $lookup: {
      from: "users",
      localField: "user_id",
      foreignField: "_id",
      as: "user_info"
    }
  }
])

$match（过滤）

$match操作符用于筛选符合特定条件的文档，它可以在任何聚合管道阶段使用，但通常放在管道的开始位置以提高效率。

语法：

{
  $match: {
    <query> // 查询条件
  }
}

示例：

在上面的关联查询结果中，你可能只想看到金额大于100的订单。

db.orders.aggregate([
  {
    $lookup: {
      from: "users",
      localField: "user_id",
      foreignField: "_id",
      as: "user_info"
    }
  },
  {
    $match: {
      "amount": { $gt: 100 }
    }
  }
])

$size（数组大小）

$size操作符用于返回数组字段的长度，它常常与$group和$project一起使用，以提供有关数组大小的信息。

语法：

{
  $size: <array field>
}

示例：

如果你想计算每个用户的订单数量，可以使用$size操作符。

db.users.aggregate([
  {
    $lookup: {
      from: "orders",
      localField: "_id",
      foreignField: "user_id",
      as: "user_orders"
    }
  },
  {
    $project: {
      name: 1,
      orderCount: { $size: "$user_orders" }
    }
  }
])

在这个例子中，我们首先使用$lookup将订单关联到用户，然后使用$size来计算每个用户的订单数。

上文归纳

通过组合$lookup、$match和$size操作符，你可以构建强大的聚合查询来处理复杂的数据关联和过滤任务，这些操作符提供了灵活的方式来提取、匹配和统计MongoDB集合中的数据，记住，聚合管道的执行顺序很重要，通常建议将$match操作放在前面，以便尽早地减少数据集的大小，而$lookup通常用于关联数据，$size则用于分析数组字段。