Aggregation pipeline ni nini?

Question

Accepted Answer

**Aggregation pipeline** ni mfumo wenye nguvu wa MongoDB wa **uchakataji na uchanganuzi wa data** — hupitisha nyaraka kupitia mfululizo wa **hatua (stages)**, kila moja ikibadilisha data (kuchuja, kupanga makundi, kukokotoa). Ni sawa na GROUP BY ya SQL na mauliza changamano ya uchanganuzi, lakini inayonyumbulika zaidi.

## Dhana ya pipeline: hatua hubadilisha data

```js
db.orders.aggregate([
  { $match: { status: "completed" } },          // 1. FILTER (like WHERE)
  { $group: {                                    // 2. GROUP and aggregate
      _id: "$customerId",                         //    group by customerId
      total: { $sum: "$amount" },                 //    sum amounts per customer
      count: { $sum: 1 }                          //    count orders
  }},
  { $sort: { total: -1 } },                       // 3. SORT by total
  { $limit: 10 }                                  // 4. top 10
]);
// documents flow through each stage; each stage's output feeds the next
```

Nyaraka hutiririka kupitia hatua kwa mpangilio — kila hatua huzibadilisha na kupitisha matokeo kwa inayofuata. Pipeline hii hukokotoa jumla kwa kila mteja, zilizopangwa, 10 bora — kama mauliza ya GROUP BY ya SQL.

## Hatua za kawaida za pipeline

```text
$match    → filter documents (like WHERE) — put EARLY to reduce data
$group    → group by a key and aggregate ($sum, $avg, $max, $min, $push, etc.)
$sort     → order documents
$project  → reshape documents (include/exclude/compute fields)
$limit / $skip → pagination
$unwind   → deconstruct an array field into multiple documents (one per element)
$lookup   → JOIN with another collection
$addFields → add computed fields
$count    → count documents
```

## $lookup — kuunganisha makusanyo

```js
// $lookup performs a left-outer JOIN to another collection
db.orders.aggregate([
  { $lookup: {
      from: "customers",
      localField: "customerId",
      foreignField: "_id",
      as: "customer"           // joined customer data added as an array field
  }}
]);
```

`$lookup` huwezesha miunganisho (ambayo MongoDB vinginevyo huiepuka kupitia embedding) — muhimu unapohitaji kuchanganya makusanyo.

## $unwind — kupanua safu

```js
// turn one document with an array into multiple documents (one per array element)
db.posts.aggregate([
  { $unwind: "$tags" },                           // one doc per tag
  { $group: { _id: "$tags", count: { $sum: 1 } } } // count posts per tag
]);
```

## Kwa nini ni muhimu

Aggregation pipeline ni mojawapo ya vipengele vyenye nguvu na muhimu zaidi vya MongoDB — ni chombo kikuu cha **uchanganuzi wa data, uripoti, na mabadiliko changamano**, kwa hivyo kuielewa ni muhimu kwa kazi nzito ya MongoDB zaidi ya mauliza ya msingi.

Muundo wa pipeline unaotegemea hatua (nyaraka zikitiririka kupitia hatua za mfululizo za mabadiliko, kila moja ikichuja, kupanga makundi, kuunda upya, au kukokotoa) ni wa kifahari kidhana na huwezesha uchakataji wa data wa kisasa ambao mauliza rahisi ya `find` hayawezi — ni sawa na GROUP BY ya SQL na mauliza ya uchanganuzi, lakini inayonyumbulika na inayoweza kuunganishwa zaidi.

Kuelewa hatua za kawaida — **`$match`** (kuchuja, ikiwa bora mapema kupunguza data), **`$group`** (kupanga makundi na kukusanya kwa `$sum`, `$avg`, n.k. — kiini cha uchanganuzi), **`$sort`/`$limit`** (kupanga na ukurasaji), **`$project`** (kuunda upya nyaraka), **`$unwind`** (kupanua safu kuwa nyaraka — muhimu kwa kuchanganua data ya safu, ya kawaida katika MongoDB), na **`$lookup`** (kuunganisha makusanyo — kuwezesha miunganisho ambayo MongoDB vinginevyo huiepuka) — hujumuisha zana za uchakataji halisi wa data.

Pipeline hushughulikia uripoti, uchanganuzi, mabadiliko ya data, na mauliza changamano (aggregations, miunganisho, uchakataji wa safu) ambayo ni mahitaji ya kawaida katika programu.

Kwa kuwa uchanganuzi wa data na mauliza changamano ni matumizi muhimu ya hifadhidata yoyote, na kwa kuwa aggregation pipeline ni utaratibu wenye nguvu, unaonyumbulika wa MongoDB kwa hayo (ukienda mbali zaidi ya CRUD ya msingi), kuelewa aggregation pipeline — muundo wa hatua na hatua muhimu ($match, $group, $sort, $project, $unwind, $lookup) — ni maarifa muhimu, yanayotumika mara kwa mara ya MongoDB kwa uchanganuzi, uripoti, na mabadiliko changamano ya data, alama ya ujuzi wa juu wa MongoDB na mojawapo ya mada muhimu zaidi za MongoDB kwa kupata thamani halisi ya uchanganuzi kutoka kwa hifadhidata.