MongoDBでフィールドの最大数値を取得するクエリの書き方

MongoDBで特定フィールドの最大数値を取得する方法

MongoDBはスキーマレスなデータベースであるため、同じコレクション内でも同一フィールドに数値型と文字列型が混在することがあります。こうしたケースでは、単純にsort()とlimit()を組み合わせるだけでは、文字列として保存された値まで比較対象に含まれてしまい、正しい最大数値を取得できません。

そこで役立つのが$not演算子と$type演算子の組み合わせです。文字列（BSONタイプ2）に該当するドキュメントを除外してからソートすることで、数値のみを対象とした最大値を正確に求められます。

サンプルコレクションの作成

まず、数値と文字列が混在したテストデータを含むコレクションを作成します。

> db.highestNumericValueOfAColumnDemo.insertOne(
...     {
...         "StudentName": "John",
...         "StudentMathMarks": 69
...     }
... );
{
    "acknowledged" : true,
    "insertedId" : ObjectId("5cba05727219729fde21ddb1")
}
> db.highestNumericValueOfAColumnDemo.insertOne(
...     {
...         "StudentName": "Carol",
...         "StudentMathMarks": "89"
...     }
... );
{
    "acknowledged" : true,
    "insertedId" : ObjectId("5cba059d7219729fde21ddb2")
}
> db.highestNumericValueOfAColumnDemo.insertOne(
...     {
...         "StudentName": "Chris",
...         "StudentMathMarks": 82
...     }
... );
{
    "acknowledged" : true,
    "insertedId" : ObjectId("5cba059d7219729fde21ddb3")
}
> db.highestNumericValueOfAColumnDemo.insertOne(
...     {
...         "StudentName": "John",
...         "StudentMathMarks": "100"
...     }
... );
{
    "acknowledged" : true,
    "insertedId" : ObjectId("5cba059d7219729fde21ddb4")
}

登録済みドキュメントの確認

find()メソッドを使って、コレクション内のすべてのドキュメントを表示してみましょう。

> db.highestNumericValueOfAColumnDemo.find().pretty();

実行結果は次のとおりです。

{
    "_id" : ObjectId("5cba05727219729fde21ddb1"),
    "StudentName" : "John",
    "StudentMathMarks" : 69
}
{
    "_id" : ObjectId("5cba059d7219729fde21ddb2"),
    "StudentName" : "Carol",
    "StudentMathMarks" : "89"
}
{
    "_id" : ObjectId("5cba059d7219729fde21ddb3"),
    "StudentName" : "Chris",
    "StudentMathMarks" : 82
}
{
    "_id" : ObjectId("5cba059d7219729fde21ddb4"),
    "StudentName" : "John",
    "StudentMathMarks" : "100"
}

ご覧のとおり、"StudentMathMarks" フィールドには数値（69、82）と文字列（"89"、"100"）が混在しています。

最大の数値を抽出するクエリ

以下のクエリを実行すると、数値型のみを対象とした最大値を取得できます。

> db.highestNumericValueOfAColumnDemo.find({StudentMathMarks: {$not: {$type: 2}}}).sort({StudentMathMarks: -1}).limit(1).pretty();

実行結果：

{
    "_id" : ObjectId("5cba059d7219729fde21ddb3"),
    "StudentName" : "Chris",
    "StudentMathMarks" : 82
}

結果の解説

このクエリのポイントは {$not: {$type: 2}} の部分です。BSONタイプ2は「文字列」を表すため、この条件により文字列として保存された値（"89"、"100"）を持つドキュメントが除外されます。

もし除外せずに降順ソートした場合、MongoDBの比較順序では文字列が数値よりも上位に扱われるため、"100" という文字列が先頭に返されてしまう点に注意が必要です。$not と $type によるフィルタリングのおかげで、数値の中で最も大きい82を持つChrisさんのドキュメントだけが正しく取得されています。

補足：より読みやすい$typeの指定方法

BSONタイプ番号の代わりに、型名を文字列で指定することもできます。

{ StudentMathMarks: { $not: { $type: "string" } } }

また、MongoDB 4.0以降であれば、$convert や $toInt 演算子を使って文字列を数値へ変換してから比較するアプローチも有効です。ただし、データ品質を改善できる環境であれば、そもそもフィールドの型を統一しておくことが最も確実でパフォーマンスにも優れた対策となります。