MongoDBの$concatArraysで一部の値がnullでも配列を連結する方法

MongoDBの集計（アグリゲーション）で$concatArraysを使って配列を連結する場合、対象フィールドの一部がnullだったり、フィールド自体が存在しなかったりすると、意図した結果が得られません。このようなケースでは、$ifNull演算子を組み合わせることで、nullが含まれていても安全に配列を連結できます。

アグリゲーションフレームワークにおける$concatArraysは、複数の配列を1つの配列に連結するための演算子です。一方、$ifNullは、指定した式がnullまたは未定義の場合に代替値を返す演算子で、ここでは「nullの代わりに空の配列[]を使う」という処理に活用します。

サンプルコレクションの作成

まず、ドキュメントを格納したコレクションを作成します。2つ目のドキュメントにはSecondSemesterSubjectsフィールドが存在しない点に注目してください。

> db.concatenateArraysDemo.insertOne({"FirstSemesterSubjects": ["MongoDB","MySQL","Java"],"SecondSemesterSubjects":["C","C++"]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5cd687707924bb85b3f4895c")
}
> db.concatenateArraysDemo.insertOne({"FirstSemesterSubjects":["C#","Ruby","Python"]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5cd687927924bb85b3f4895d")
}
> db.concatenateArraysDemo.insertOne({"FirstSemesterSubjects":["HTML","CSS","Javascript"],"SecondSemesterSubjects":["CSS","Javascript"]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5cd687bb7924bb85b3f4895e")
}

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.concatenateArraysDemo.find().pretty();

上記のクエリを実行すると、次のような出力が得られます。

{
   "_id" : ObjectId("5cd687707924bb85b3f4895c"),
   "FirstSemesterSubjects" : [
      "MongoDB",
      "MySQL",
      "Java"
   ],
   "SecondSemesterSubjects" : [
      "C",
      "C++"
   ]
}
{
   "_id" : ObjectId("5cd687927924bb85b3f4895d"),
   "FirstSemesterSubjects" : [
      "C#",
      "Ruby",
      "Python"
   ]
}
{
   "_id" : ObjectId("5cd687bb7924bb85b3f4895e"),
   "FirstSemesterSubjects" : [
      "HTML",
      "CSS",
      "Javascript"
   ],
   "SecondSemesterSubjects" : [
      "CSS",
      "Javascript"
   ]
}

nullが含まれていても配列を連結するクエリ

それでは、フィールドがnullや未定義の場合でも配列を連結できるクエリを見てみましょう。ポイントは、$ifNullで各フィールドを包み、nullの場合に空の配列へ置き換えているところです。

> db.concatenateArraysDemo.aggregate([
   {$project: {
      ConcatenateArrays: { '$concatArrays': [
         {$ifNull: ['$FirstSemesterSubjects', []]},
         {$ifNull: ['$SecondSemesterSubjects', []]}
      ] }
   }}
]);

このパイプラインを実行すると、次のような結果が出力されます。

{ "_id" : ObjectId("5cd687707924bb85b3f4895c"), "ConcatenateArrays" : [ "MongoDB", "MySQL", "Java", "C", "C++" ] }
{ "_id" : ObjectId("5cd687927924bb85b3f4895d"), "ConcatenateArrays" : [ "C#", "Ruby", "Python" ] }
{ "_id" : ObjectId("5cd687bb7924bb85b3f4895e"), "ConcatenateArrays" : [ "HTML", "CSS", "Javascript", "CSS", "Javascript" ] }

ポイントのまとめ

• $concatArraysは引数のいずれかがnullだと結果全体もnullになるため、事前のnullチェックが必要です。
• {$ifNull: ['$フィールド名', []]}のように記述することで、nullや未定義のフィールドを空の配列に置き換えられます。
• この手法により、フィールドが欠落しているドキュメントが混在していても、エラーにならずに配列を連結できます。