sortera array i fråga och projicera alla fält

Eftersom du grupperar på dokumentet _id du kan helt enkelt placera fälten du vill behålla inom grupperingen _id . Sedan kan du omforma med $project
 db.c.aggregate([
    { "$unwind": "$array_to_sort"},
    { "$sort": {"array_to_sort.b":1, "array_to_sort:a": 1}},
    { "$group": { 
        "_id": {
            "_id": "$_id",
            "unknown_field": "$unknown_field"
        },
        "Oarray_to_sort": { "$push":"$array_to_sort"}
    }},
    { "$project": {
        "_id": "$_id._id",
        "unknown_field": "$_id.unknown_field",
        "array_to_sort": "$Oarray_to_sort"
    }}
]);
 
 Det andra "tricket" där är att använda ett tillfälligt namn för arrayen i grupperingsstadiet. Detta är så när du $projekt  
 och ändra namnet får du fälten i den ordning som anges i projektionssatsen. Om du inte gjorde det skulle fältet "array_to_sort" inte vara det sista fältet i ordningen, eftersom det är kopierat från föregående steg.
 
 Det är en avsedd optimering i $project  
 , men om du vill ha beställningen kan du göra det som ovan.
 
 För helt okända strukturer finns mapReduce sättet att göra saker på:
 db.c.mapReduce(
    function () {
        this["array_to_sort"].sort(function(a,b) {
            return a.a - b.a || a.b - b.b;
        });

        emit( this._id, this );
    },
    function(){},
    { "out": { "inline": 1 } }
)
 
 Det har naturligtvis ett utdataformat som är specifikt för mapReduce och därför inte exakt det dokument du hade, men alla fält finns under "värden":
 {
    "results" : [
            {
                    "_id" : 0,
                    "value" : {
                            "_id" : 0,
                            "some_field" : "a",
                            "array_to_sort" : [
                                    {
                                            "a" : 1,
                                            "b" : 0
                                    },
                                    {
                                            "a" : 3,
                                            "b" : 3
                                    },
                                    {
                                            "a" : 3,
                                            "b" : 4
                                    }
                            ]
                    }
            }
    ],
}
 
 Framtida utgåvor ( i skrivande stund ) tillåter dig att använda en $$ROOT variabel för att representera dokumentet:
 db.c.aggregate([
    { "$project": {
        "_id": "$$ROOT",
        "array_to_sort": "$array_to_sort"
    }},
    { "$unwind": "$array_to_sort"},
    { "$sort": {"array_to_sort.b":1, "array_to_sort:a": 1}},
    { "$group": { 
        "_id": "$_id",
        "array_to_sort": { "$push":"$array_to_sort"}
    }}
]);
 
 Så det är ingen idé att använda det sista "projekt"-stadiet eftersom du faktiskt inte känner till de andra fälten i dokumentet. Men de kommer alla att finnas (inklusive den ursprungliga arrayen och ordningen ) inom _id fältet i resultatdokumentet.