【MongoDB】$elemMatch演算子で配列内の複数条件に一致するドキュメントを検索する方法

MongoDBで、配列内の要素に対して複数の条件を同時に一致させてドキュメントを検索したい場合は、アグリゲーションフレームワークと $elemMatch 演算子を組み合わせて使用します。この記事では、従業員情報を格納した配列から「氏名」と「使用言語」の両方が一致するドキュメントを抽出する手順を、実際のコード例とともにわかりやすく解説します。

1. サンプルコレクションの作成

まず、insertOne() メソッドを使って、EmployeeDetails という配列フィールドを持つコレクションを作成しましょう。

> db.matchMultipleCriteriaDemo.insertOne({
   "EmployeeDetails": [
      {"EmployeeName": "Chris", "Salary": 45000, "Language":"Java"},
      {"EmployeeName": "Robert", "Salary": 41000, "Language":"Python"}
   ]
});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5cea3bf0ef71edecf6a1f689")
}
> db.matchMultipleCriteriaDemo.insertOne({
   "EmployeeDetails": [
      {"EmployeeName": "David", "Salary": 55000, "Language":"C++"},
      {"EmployeeName": "Bob", "Salary": 61000, "Language":"C"}
   ]
});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5cea3bf1ef71edecf6a1f68a")
}

2. 登録された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.matchMultipleCriteriaDemo.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("5cea3bf0ef71edecf6a1f689"),
   "EmployeeDetails" : [
      {
         "EmployeeName" : "Chris",
         "Salary" : 45000,
         "Language" : "Java"
      },
      {
         "EmployeeName" : "Robert",
         "Salary" : 41000,
         "Language" : "Python"
      }
   ]
}
{
   "_id" : ObjectId("5cea3bf1ef71edecf6a1f68a"),
   "EmployeeDetails" : [
      {
         "EmployeeName" : "David",
         "Salary" : 55000,
         "Language" : "C++"
      },
      {
         "EmployeeName" : "Bob",
         "Salary" : 61000,
         "Language" : "C"
      }
   ]
}

3. $elemMatchで配列内の複数条件に一致させる

それでは本題です。配列内の要素に対して複数の条件（この例では EmployeeName が "Bob" かつ Language が "C"）を指定して一致させるには、$match ステージで $elemMatch を使用します。

> db.matchMultipleCriteriaDemo.aggregate({ "$match": { "EmployeeDetails": { "$elemMatch": { "EmployeeName": "Bob", "Language":"C" } } }} ).pretty();

実行すると、条件を満たすドキュメントのみが出力されます。

{
   "_id" : ObjectId("5cea3bf1ef71edecf6a1f68a"),
   "EmployeeDetails" : [
      {
         "EmployeeName" : "David",
         "Salary" : 55000,
         "Language" : "C++"
      },
      {
         "EmployeeName" : "Bob",
         "Salary" : 61000,
         "Language" : "C"
      }
   ]
}

$elemMatchを使うべき理由

「EmployeeDetails.EmployeeName」と「EmployeeDetails.Language」をそれぞれ個別の条件として指定した場合、「Bob という名前の要素」と「C という言語の要素」が別々の配列要素に存在していてもマッチしてしまう可能性があります。一方、$elemMatch を使えば同じ1つの配列要素の中ですべての条件が満たされた場合のみ一致と判定されるため、より厳密な検索が可能になります。

なお、$elemMatch は aggregate() の $match ステージだけでなく、通常の find() のクエリでも同様に使用できます。

まとめ

• 配列内の同一要素に対する複数条件の一致には $elemMatch 演算子を使用する
• find() のクエリでも、aggregate() の $match ステージでも利用可能
• 別々の要素にまたがる意図しない一致を防ぎたい場合に特に有効