【MongoDB】配列内のスコア平均を計算し、元のドキュメントにフィールドとして追加する方法

$avg演算子とアグリゲーションフレームワークの活用

MongoDBでは、$avg演算子をアグリゲーションフレームワーク（aggregate）と組み合わせることで、配列内の数値の平均値を簡単に計算できます。さらに$addFieldsステージを使えば、計算結果を元のドキュメントに新しいフィールドとして含めることも可能です。まずは、学生ごとのスコアを持つ配列を含むサンプルコレクションを作成しましょう。

> db.averageOfRatingsInArrayDemo.insertOne(
...    {
...       "StudentDetails" : [
...          {
...             "StudentId" : 1,
...             "StudentScore" : 45
...          },
...          {
...             "StudentId" : 2,
...             "StudentScore" : 58
...          },
...          {
...             "StudentId" : 3,
...             "StudentScore" : 67
...          }
...       ]
...    }
... );
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5cd427dc2cba06f46efe9ee4")
}

find()メソッドを使うと、コレクション内のすべてのドキュメントを確認できます。

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

このクエリを実行すると、次のような結果が出力されます。

{
   "_id" : ObjectId("5cd427dc2cba06f46efe9ee4"),
   "StudentDetails" : [
      {
         "StudentId" : 1,
         "StudentScore" : 45
      },
      {
         "StudentId" : 2,
         "StudentScore" : 58
      },
      {
         "StudentId" : 3,
         "StudentScore" : 67
      }
   ]
}

平均値を計算して元のドキュメントに追加する

それでは、配列内のスコアの平均を計算し、その結果を元のドキュメントにフィールドとして含めるクエリを見てみましょう。$addFieldsステージの中で$avg演算子を使用し、"$StudentDetails.StudentScore"というパスで配列内の各スコアを参照しています。

> db.averageOfRatingsInArrayDemo.aggregate([ { $addFields : { StudentScoreAverage : { $avg : "$StudentDetails.StudentScore" } } } ]);

実行すると、以下のようにStudentScoreAverageという新しいフィールドが自動的に追加され、平均値（約56.67）が計算されて表示されます。

{ "_id" : ObjectId("5cd427dc2cba06f46efe9ee4"), "StudentDetails" : [ { "StudentId" : 1, "StudentScore" : 45 }, { "StudentId" : 2, "StudentScore" : 58 }, { "StudentId" : 3, "StudentScore" : 67 } ], "StudentScoreAverage" : 56.666666666666664 }

計算結果をドキュメントに永続的に保存するには

なお、aggregate()メソッドはあくまで計算結果を表示するだけであり、元のコレクションのデータ自体は書き換えられません。平均値をドキュメントに恒久的に保存したい場合は、MongoDB 4.2以降で利用可能なアップデート用のパイプライン構文を使用します。

db.averageOfRatingsInArrayDemo.updateMany(
   {},
   [
      { $set: { StudentScoreAverage: { $avg: "$StudentDetails.StudentScore" } } }
   ]
);

このように、$avgは配列や埋め込みドキュメント内のフィールドにも直接適用できるため、複雑な集計処理でもシンプルな記述で実現できるのが魅力です。データ分析やレポート生成など、さまざまなシーンで活用してみてください。