MongoDB是一种非关系型数据库，它可以存储灵活的文档结构，其中一个常见的数据类型是数组。数组可以包含任意类型的元素，例如字符串、数字、对象等。有时候，我们可能需要对数组中的元素进行统计，例如计算数组的长度、求和、平均值等。本文将介绍如何使用MongoDB的聚合管道来实现这些功能。
聚合管道是MongoDB提供的一种强大的数据处理工具，它可以对集合中的文档进行各种变换和操作，从而得到我们想要的结果。聚合管道由一系列的阶段组成，每个阶段都可以对输入的文档进行筛选、分组、排序、投影、计算等操作，并将输出传递给下一个阶段。我们可以使用db.collection.aggregate()方法来执行聚合管道，并指定一个包含各个阶段的数组作为参数。
假设我们有一个名为students的集合，它存储了学生的姓名和选修课程信息，如下所示：
如果我们想要统计每个学生选修了多少门课程，我们可以使用$size运算符来获取数组的长度，并将其作为一个新字段添加到输出文档中。例如，我们可以使用以下聚合管道：
这个聚合管道只有一个$project阶段，它用于投影输出文档的字段。我们指定了name和courses字段保留原样，同时添加了一个新字段course_count，它的值是通过$size运算符计算出来的数组长度。运行这个聚合管道后，我们可以得到以下结果：
我们可以看到，每个学生都有一个course_count字段，表示他们选修了多少门课程。
如果我们想要进一步统计所有学生选修了多少门不同的课程，我们可以使用$group阶段来对文档进行分组，并使用$addToSet运算符来去除数组中的重复元素，并将其添加到一个新数组中。例如，我们可以使用以下聚合管道：
这个聚合管道有四个阶段，分别是：
1.第一个$project阶段，用于只保留courses字段，其他字段忽略。
2.第二个$unwind阶段，用于将每个文档中的数组拆分成多个文档，每个文档只包含一个数组元素。这样可以方便后续的分组操作。
3.第三个$group阶段，用于将所有文档分为一组，并使用$addToSet运算符来创建一个新数组unique_courses，它包含了所有不重复的课程名称。
4.第四个$project阶段，用于投影输出文档的字段。