MongoDBで多次元配列をプロジェクションする方法｜aggregateの使い方を解説

MongoDBで多次元配列に対してプロジェクション（特定の要素だけを取り出す操作）を行いたい場合、通常のfind()メソッドでは対応できず、アグリゲーションフレームワークを使用する必要があります。

この記事では、実際にコレクションを作成しながら、多次元配列から目的の値を取り出す手順を具体的に見ていきましょう。

1. サンプルデータの作成

まず、ドキュメントを含むコレクションを作成します。ここでは、学生の点数を多次元配列として格納した例を使用します。

> db.multiDimensionalArrayProjection.insertOne(
...     {
...        "StudentFirstName" : "Chris",
...        "StudentMarks" : [ [98, 99],[56,79] ]
...     }
... );
{
    "acknowledged" : true,
    "insertedId" : ObjectId("5cc6b75a9cb58ca2b005e66c")
}

この例では、StudentMarksフィールドに「[[98, 99], [56, 79]]」という二次元配列が格納されています。

2. 登録した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.multiDimensionalArrayProjection.find().pretty();

実行すると、次のような出力が得られます。

{
    "_id" : ObjectId("5cc6b75a9cb58ca2b005e66c"),
    "StudentFirstName" : "Chris",
    "StudentMarks" : [
       [
          98,
          99
       ],
       [
          56,
          79
       ]
    ]
}

3. アグリゲーションによる多次元配列のプロジェクション

それが本題です。多次元配列から特定の要素を取り出すには、$unwindや$projectなどのステージを組み合わせたパイプラインを構築します。

> db.multiDimensionalArrayProjection.aggregate([
...    { $unwind: '$StudentMarks' },
...    { $limit: 1 },
...    { $project: { _id: 0, StudentMarks: 1 } },
...    { $unwind: '$StudentMarks' },
...    { $skip: 1 },
...    { $limit: 1 }
... ]);

実行結果は以下の通りです。

{ "StudentMarks" : 99 }

各ステージの処理内容

上記のパイプラインがどのように動作しているのか、順番に解説します。

• $unwind：配列を分解し、各要素ごとに個別のドキュメントを生成します。最初の$unwindで外側の配列が展開され、[98, 99]と[56, 79]の2つのドキュメントになります。
• $limit：処理対象のドキュメント数を制限します。ここでは先頭の1件のみを扱います。
• $project：出力に含めるフィールドを指定します。_id: 0でIDを除外し、StudentMarksのみを出力しています。
• 2つ目の$unwind：残った内側の配列[98, 99]をさらに分解します。
• $skip / $limit：展開された要素の中から、指定位置の値だけを取得します。

このように、$unwindで多次元配列を段階的に展開しながら、$skipと$limitで位置を指定することで、ネストされた配列の任意の要素を取り出すことが可能です。