MongoDB: 集計パイプライン入門：aggregateメソッドと基本ステージ

# 評価4以上の製品を検索し、価格降順でソート、上位10件
cat products.json | jq 'select(.rating > 4)' | jq 'sort_by(-.price)' | head -10

# MongoDB集計
db.products.aggregate([
  { $match: { rating: { $gt: 4 } } },
  { $sort: { price: -1 } },
  { $limit: 10 }
]);

// === 基本的な使用方法 ===
db.products.aggregate([
  { $match: { category: 'Electronics' } },
  { $group: { _id: '$brand', total: { $sum: 1 } } }
]);

// === カーソルを返す ===
const cursor = db.products.aggregate([...]);
const results = await cursor.toArray();

// === 集計オプション ===
db.products.aggregate(
  [{ $match: {} }],
  {
    allowDiskUse: true,    // ディスク使用許可（大規模データセット処理）
    maxTimeMS: 30000,      // 30秒タイムアウト
    batchSize: 100,        // バッチサイズ
    hint: 'category_1'     // インデックス強制使用
  }
);

// === $match は find のフィルタと同様 ===
db.products.aggregate([
  { $match: { category: 'Electronics', price: { $gte: 100 } } }
]);

// === フィールドでグループ化 ===
db.products.aggregate([
  { $group: {
      _id: '$category',         // グループ化フィールド
      count: { $sum: 1 },       // カウント
      avgPrice: { $avg: '$price' },
      maxPrice: { $max: '$price' },
      minPrice: { $min: '$price' }
  }}
]);

// === 複数フィールドでのグループ化 ===
db.orders.aggregate([
  { $group: {
      _id: { year: { $year: '$createdAt' }, month: { $month: '$createdAt' } },
      total: { $sum: '$total' },
      count: { $sum: 1 }
  }}
]);

// === コレクション全体のグループ化 ===
db.products.aggregate([
  { $group: {
      _id: null,                // グループ化なし、コレクション全体の統計
      totalProducts: { $sum: 1 },
      avgPrice: { $avg: '$price' }
  }}
]);

// === 出力フィールド選択 ===
db.products.aggregate([
  { $project: {
      sku: 1,
      title: 1,
      price: 1,
      discountedPrice: { $multiply: ['$price', 0.9] }  // 新フィールド計算
  }}
]);

// === フィールド名変更 ===
db.products.aggregate([
  { $project: {
      productName: '$title',     // title → productName に改名
      price: 1,
      category: 1
  }}
]);

// === 1 昇順、-1 降順 ===
db.products.aggregate([
  { $sort: { price: -1 } }
]);

// === 複数フィールドでのソート ===
db.products.aggregate([
  { $sort: { category: 1, price: -1 } }
]);

// === $limit 結果数制限 ===
db.products.aggregate([
  { $sort: { price: -1 } },
  { $limit: 10 }
]);

// === $skip スキップ ===
db.products.aggregate([
  { $sort: { price: -1 } },
  { $skip: 20 },
  { $limit: 10 }  // 21-30件目
]);

// === シンプルなカウント ===
db.products.aggregate([
  { $match: { category: 'Electronics' } },
  { $count: 'totalElectronics' }
]);
// [ { totalElectronics: 250 } ]

// === countDocuments と同等 ===
db.products.countDocuments({ category: 'Electronics' });

// === カテゴリごとの商品数と価格集計 ===
db.products.aggregate([
  {
    $group: {
      _id: '$category',
      count: { $sum: 1 },
      totalStock: { $sum: '$stock' },
      avgPrice: { $avg: '$price' },
      maxPrice: { $max: '$price' },
      minPrice: { $min: '$price' },
      topProducts: { $push: '$title' }  // 全商品名
    }
  }
]);

// === $addToSet 重複排除蓄積 ===
db.users.aggregate([
  {
    $group: {
      _id: '$city',
      uniqueRoles: { $addToSet: '$role' }  // 各都市の役割セット
    }
  }
]);

// ✅ 最適化：$matchを先頭に配置
db.products.aggregate([
  { $match: { category: 'Electronics' } },  // 先にフィルタ（インデックス使用）
  { $sort: { price: -1 } },
  { $limit: 10 }
]);

// ⚠️ 反例：$matchを後ろに配置
db.products.aggregate([
  { $sort: { price: -1 } },
  { $limit: 10 },
  { $match: { category: 'Electronics' } }   // 処理後にフィルタ、リソース無駄
]);

// === 月次売上統計 ===
db.orders.aggregate([
  { $match: { status: 'paid', createdAt: { $gte: new Date('2026-01-01') } } },
  {
    $group: {
      _id: {
        year: { $year: '$createdAt' },
        month: { $month: '$createdAt' }
      },
      totalSales: { $sum: '$total' },
      orderCount: { $sum: 1 },
      avgOrderValue: { $avg: '$total' }
    }
  },
  { $sort: { '_id.year': 1, '_id.month': 1 } }
]);

// === 商品カテゴリ + 価格帯分析 ===
db.products.aggregate([
  {
    $bucket: {
      groupBy: '$price',
      boundaries: [0, 100, 500, 1000, 5000, 10000],
      default: 'Other',
      output: {
        count: { $sum: 1 },
        products: { $push: '$title' }
      }
    }
  }
]);

// シナリオ：ShopHub運営チームが商品データを多角的に分析する必要がある
// データ準備
db.products.insertMany([
  { sku: 'PHONE-001', title: 'Smartphone X', category: 'Electronics', brand: 'TechCorp', price: 599, stock: 120, rating: 4.5 },
  { sku: 'PHONE-002', title: 'Smartphone Y', category: 'Electronics', brand: 'DataFlow', price: 399, stock: 80, rating: 4.0 },
  { sku: 'LAPTOP-001', title: 'Laptop Pro', category: 'Electronics', brand: 'TechCorp', price: 1299, stock: 50, rating: 4.8 },
  { sku: 'BOOK-001', title: 'MongoDB Guide', category: 'Books', brand: 'AppVenture', price: 29, stock: 500, rating: 4.2 },
  { sku: 'BOOK-002', title: 'Node.js Mastery', category: 'Books', brand: 'AppVenture', price: 39, stock: 300, rating: 4.6 }
]);

// 1. カテゴリ別統計：商品数、平均価格、最高価格、ブランドリスト
db.products.aggregate([
  {
    $group: {
      _id: '$category',
      count: { $sum: 1 },
      avgPrice: { $avg: '$price' },
      maxPrice: { $max: '$price' },
      minPrice: { $min: '$price' },
      totalStock: { $sum: '$stock' },
      brands: { $addToSet: '$brand' }
    }
  },
  { $sort: { count: -1 } }
]);

// 2. 価格帯分布（$bucket）
db.products.aggregate([
  {
    $bucket: {
      groupBy: '$price',
      boundaries: [0, 100, 500, 1000, 5000],
      default: '5000+',
      output: { count: { $sum: 1 }, titles: { $push: '$title' } }
    }
  }
]);

// 3. 高評価商品（rating >= 4.5）
db.products.aggregate([
  { $match: { rating: { $gte: 4.5 } } },
  { $project: { sku: 1, title: 1, price: 1, rating: 1, _id: 0 } },
  { $sort: { rating: -1, price: 1 } }
]);

// シナリオ：ShopHub月次売上ダッシュボード - 総売上、注文数、上位商品
db.orders.insertMany([
  { orderNumber: 'ORD-001', userId: 'user_001', items: [{ sku: 'PHONE-001', qty: 2, price: 599 }], total: 1198, status: 'paid', createdAt: new Date('2026-07-01') },
  { orderNumber: 'ORD-002', userId: 'user_002', items: [{ sku: 'LAPTOP-001', qty: 1, price: 1299 }], total: 1299, status: 'paid', createdAt: new Date('2026-07-05') },
  { orderNumber: 'ORD-003', userId: 'user_001', items: [{ sku: 'PHONE-001', qty: 1, price: 599 }, { sku: 'BOOK-001', qty: 2, price: 29 }], total: 657, status: 'paid', createdAt: new Date('2026-07-10') }
]);

// 完全パイプライン：フィルタ → グループ → ソート → 制限
const salesReport = db.orders.aggregate([
  // ステージ1：2026年7月の支払済み注文のみフィルタ
  { $match: {
    status: 'paid',
    createdAt: {
      $gte: new Date('2026-07-01'),
      $lt: new Date('2026-08-01')
    }
  }},
  // ステージ2：ユーザーごとにグループ化して合計を計算
  { $group: {
    _id: '$userId',
    totalSpent: { $sum: '$total' },
    orderCount: { $sum: 1 },
    avgOrderValue: { $avg: '$total' },
    orders: { $push: '$orderNumber' }
  }},
  // ステージ3：支出に基づいて顧客ティアを計算
  { $addFields: {
    tier: {
      $switch: {
        branches: [
          { case: { $gte: ['$totalSpent', 2000] }, then: 'Platinum' },
          { case: { $gte: ['$totalSpent', 1000] }, then: 'Gold' },
          { case: { $gte: ['$totalSpent', 500] }, then: 'Silver' }
        ],
        default: 'Bronze'
      }
    }
  }},
  // ステージ4：総支出の降順でソート
  { $sort: { totalSpent: -1 } },
  // ステージ5：上位10顧客に制限
  { $limit: 10 }
]);

// 結果出力
salesReport.forEach(r => {
  console.log(`ユーザー: ${r._id}, 支出: $${r.totalSpent}, 注文数: ${r.orderCount}, ティア: ${r.tier}`);
});