pesquisa na agregação do mongodb

Como você tem arrays aninhados, você precisa aplicar o $unwind operador primeiro para desnormalizar os documentos incorporados antes de usar o $lookup pipeline (a menos que você já os tenha nivelado em sua operação de agregação):

db.personaddress.aggregate([
    { "$unwind": "$address" },
    { "$unwind": "$address.location" },
    {
        "$lookup": {
            "from": "places", 
            "localField": "address.location.place._id", 
            "foreignField": "_id", 
            "as": "address.location.place", 
        }
    }
])

que pode ser implementado como (não testado):

LookupOperation lookupOperation = LookupOperation.newLookup()
    .from("places")
    .localField("address.location.place._id")
    .foreignField("_id")
    .as("address.location.place");

Aggregation agg = newAggregation(
    unwind("address"),
    unwind("address.location"),
    lookupOperation  
);

AggregationResults<OutputDocument> aggResults = mongoTemplate.aggregate(
    agg, PersonAddressDocument.class, OutputDocument.class
);

Se sua versão do Spring Data não for compatível com isso, uma solução alternativa é implementar o AggregationOperation interface para receber um DBObject :

public class CustomGroupOperation implements AggregationOperation {
    private DBObject operation;

    public CustomGroupOperation (DBObject operation) {
        this.operation = operation;
    }

    @Override
    public DBObject toDBObject(AggregationOperationContext context) {
        return context.getMappedObject(operation);
    }
}

Em seguida, implemente o $lookup operação como um DBObject no pipeline de agregação:

DBObject lookupOperation = (DBObject)new BasicDBObject(
    "$lookup", new BasicDBObject("from", "places")
        .append("localField", "address.location.place._id")
        .append("foreignField", "_id")
        .append("as", "address.location.place")       
);

que você pode usar como:

Aggregation agg = newAggregation(
    unwind("address"),
    unwind("address.location"),
    lookupOperation  
);

AggregationResults<OutputDocument> aggResults = mongoTemplate.aggregate(
    agg, PersonAddressDocument.class, OutputDocument.class
);