MongoDB
Explica $setWindowFields para calcular rankings, acumulados, promedios móviles y comparaciones dentro de particiones sin colapsar documentos.
Las window functions calculan valores sobre documentos relacionados sin colapsarlos en un único resultado. En MongoDB se expresan principalmente mediante .
$setWindowFieldsA diferencia de $group, cada documento puede permanecer en la salida mientras recibe un ranking, acumulado, promedio móvil o comparación con documentos vecinos.
$group
→ una salida por grupo
$setWindowFields
→ una salida por documento enriquecido{
$setWindowFields: {
partitionBy: '$branchId',
sortBy: { confirmedAt: 1 },
output: {
runningRevenue: {
$sum: '$total',
window: {
documents: ['unbounded', 'current']
}
}
}
}
}Divide documentos en grupos independientes, como sucursal, cliente o producto.
Define el orden dentro de cada partición. Es parte de la semántica, no solo presentación.
Define uno o varios valores calculados y sus ventanas.
Sin ventanas, calcular un acumulado suele requerir agrupar, ejecutar lógica en la aplicación o hacer joins consigo misma. Window functions permiten expresar:
Ejemplo: ranking de productos dentro de cada categoría.
{
$setWindowFields: {
partitionBy: '$categoryId',
sortBy: { revenue: -1 },
output: {
rank: { $rank: {} },
denseRank: { $denseRank: {} },
position: { $documentNumber: {} }
}
}
}Cada categoría comienza su ranking desde el principio.
Si partitionBy se omite, todos los documentos pertenecen a una sola partición, lo que puede aumentar memoria y trabajo.
Deja huecos después de empates.
100 → rank 1
100 → rank 1
90 → rank 3No deja huecos.
100 → 1
100 → 1
90 → 2Asigna posición única según orden, incluso con empates.
La elección depende del significado de negocio.
Ventas acumuladas por día:
[
{
$group: {
_id: {
$dateTrunc: {
date: '$confirmedAt',
unit: 'day',
timezone: 'America/Bogota'
}
},
revenue: { $sum: '$total' }
}
},
{
$setWindowFields: {
sortBy: { _id: 1 },
output: {
cumulativeRevenue: {
$sum: '$revenue',
window: {
documents: ['unbounded', 'current']
}
}
}
}
}
]El group produce una fila por día y la ventana calcula el acumulado.
window: {
documents: [-6, 0]
}Incluye el documento actual y seis anteriores según el sort. Es útil para promedio de siete observaciones, no necesariamente siete días si faltan fechas.
Cuando la semántica depende del valor del campo de orden, pueden utilizarse rangos compatibles:
window: {
range: [-6, 0],
unit: 'day'
}Esto representa un intervalo temporal. El soporte y restricciones dependen del tipo, sort y versión; verifica documentación actual.
{
movingAverage: {
$avg: '$revenue',
window: {
documents: [-6, 0]
}
}
}Preguntas necesarias:
Una fórmula correcta puede responder una pregunta distinta si no se definen estas decisiones.
Operadores de desplazamiento permiten recuperar un valor previo o siguiente según soporte:
{
previousRevenue: {
$shift: {
output: '$revenue',
by: -1,
default: null
}
}
}Después:
{
$set: {
change: {
$subtract: ['$revenue', '$previousRevenue']
}
}
}El primer documento no tiene anterior y debe manejarse.
Si dos documentos comparten el mismo valor de sort, añade tie-breaker cuando el operador y semántica lo permitan:
sortBy: {
confirmedAt: 1,
_id: 1
}Para ranking por revenue, los empates pueden ser intencionales. Para acumulados de eventos, un orden total puede ser necesario.
Un índice compatible puede ayudar a entregar documentos en el orden requerido, pero $setWindowFields puede seguir necesitar memoria para particiones y ventanas. Revisa explain y datos reales.
Query e índice:
{ businessId, branchId }db.orders.createIndex({
businessId: 1,
branchId: 1,
confirmedAt: 1,
_id: 1
});Particiones grandes y ventanas amplias consumen recursos. Riesgos:
Filtra periodos y tenants temprano. Para métricas recurrentes considera materialización.
[
{
$match: {
businessId,
status: 'confirmed',
confirmedAt: { $gte: start, $lt: end }
}
},
{
$group: {
_id: '$branchId',
revenue: { $sum: '$total' },
orders: { $sum: 1 }
}
},
{
$setWindowFields: {
sortBy: { revenue: -1 },
output: {
rank: { $rank: {} },
shareOfRevenue: {
$sum: '$revenue',
window: {
documents: ['unbounded', 'unbounded']
}
}
}
}
},
{
$set: {
revenueShare: {
$divide: ['$revenue', '$shareOfRevenue']
}
}
}
]El nombre shareOfRevenue intermedio en realidad contiene el total global; convendría llamarlo totalRevenue para claridad. Los nombres deben expresar semántica, no solo operación.
Usa $group cuando necesitas resumir una partición en una fila.
Usa window cuando necesitas conservar filas y añadir contexto relativo.
A menudo se combinan: primero group por día y después promedio móvil entre días.
$setWindowFields y acumuladores concretos dependen de la versión del servidor y FCV. No copies un ejemplo de documentación nueva a un cluster antiguo sin revisar compatibilidad.
Atlas, self-hosted y servicios compatibles pueden tener diferencias de versión o disponibilidad.
Documentos con valor missing o null pueden agruparse juntos.
No existe anterior para shift.
Rank, denseRank y documentNumber difieren.
Una ventana por documentos no equivale a días consecutivos.
El total de partición puede ser cero.
El sort BSON puede no representar orden de negocio.
Ignora días faltantes.
Calcula resultados entre entidades no relacionadas.
Acumulados no reproducibles.
Resultados inesperados con empates.
Coste creciente.
Pipeline falla en otro entorno.
Window functions añaden contexto sin colapsar documentos. La partición define con quién se compara, el sort define la secuencia y la ventana define qué vecinos participan. La precisión conceptual depende de distinguir observaciones, tiempo, empates y límites.
$group y una window function?Aggregation expressions.