MongoDBで配列のすべての要素が指定値より小さいドキュメントを検索する方法

MongoDBでは、配列フィールドに格納されたすべての要素が特定の値より小さい（指定した条件を満たす）ドキュメントを抽出したいケースがあります。本記事では、$not演算子と$gt演算子を組み合わせることで、この要件を実現する方法を実際のコード例とともに解説します。

1. サンプルコレクションの作成

まず、テスト用のコレクションを作成し、スコアの配列を持つドキュメントをいくつか挿入しましょう。

> db.arrayElementsNotGreaterThanDemo.insertOne({"Scores":[89,43,32,45]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5cd9e9f9b50a6c6dd317adb3")
}
> db.arrayElementsNotGreaterThanDemo.insertOne({"Scores":[32,33,34,40]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5cd9ea13b50a6c6dd317adb4")
}
> db.arrayElementsNotGreaterThanDemo.insertOne({"Scores":[45,56,66,69]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5cd9ea25b50a6c6dd317adb5")
}
> db.arrayElementsNotGreaterThanDemo.insertOne({"Scores":[46,66,77,88]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5cd9ea3cb50a6c6dd317adb6")
}

2. 登録された全ドキュメントの確認

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表示できます。

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

実行すると、以下のような出力が得られます。

{
   "_id" : ObjectId("5cd9e9f9b50a6c6dd317adb3"),
   "Scores" : [
      89,
      43,
      32,
      45
   ]
}
{
   "_id" : ObjectId("5cd9ea13b50a6c6dd317adb4"),
   "Scores" : [
      32,
      33,
      34,
      40
   ]
}
{
   "_id" : ObjectId("5cd9ea25b50a6c6dd317adb5"),
   "Scores" : [
      45,
      56,
      66,
      69
   ]
}
{
   "_id" : ObjectId("5cd9ea3cb50a6c6dd317adb6"),
   "Scores" : [
      46,
      66,
      77,
      88
   ]
}

3. 配列の全要素が45以下であるドキュメントを検索する

ここが本題です。配列内のすべての要素が指定した値より小さいドキュメントを取得するには、$notと$gt（greater than：より大きい）を組み合わせたクエリを使用します。これは「45より大きい要素がひとつも存在しない」ことを意味する条件になります。

> db.arrayElementsNotGreaterThanDemo.find({Scores: {$not: {$gt:45}}});

実行結果は次のとおりです。

{ "_id" : ObjectId("5cd9ea13b50a6c6dd317adb4"), "Scores" : [ 32, 33, 34, 40 ] }

結果の解説

出力を見ると、4件のドキュメントのうち1件だけがマッチしています。[89, 43, 32, 45]は89が45より大きいため除外され、[45, 56, 66, 69]や[46, 66, 77, 88]も同様に大きい値を含むため除外されました。一方、[32, 33, 34, 40]はすべての要素が45以下であるため、唯一条件を満たしたのです。

ポイントまとめ

• {$not: {$gt: 値}}は「その値より大きい要素が配列内にひとつもない」という意味になる。
• 単純に{$lt: 値}だけを使うと、「少なくとも1つの要素が値より小さい」という意味になり、意図した結果にならないので注意が必要。
• 配列全体に対して条件を適用したい場合は、$notとの組み合わせが有効なテクニック。