MongoDBでドキュメント内の辞書リスト（配列）の値の合計を集計する方法

MongoDBで配列内の値の合計を集計するには

MongoDBでは、ドキュメント内にネストされた辞書（サブドキュメント）のリストに含まれる数値の合計を集計したいケースがよくあります。このような場合、aggregate()メソッドと $sum 演算子を組み合わせることで実現できます。この記事では、実際のコード例を通じて、$unwind と $group を使った集計手順を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、辞書のリストを含むドキュメントを持つコレクションを作成します。

> db.demo117.insertOne(
...    {
...       ID:101,
...       Details:[
...          {
...             Name:'Chris',
...             Value1:20,
...             Value2:30,
...             Value3:10
...          },
...          {
...             Name:'David',
...             Value1:10,
...             Value2:50,
...             Value3:30
...          }
...       ]
...    }
... );
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e2f02ced8f64a552dae6361")
}
> db.demo117.insertOne(
...    {
...       ID:102,
...       Details:[
...          {
...             Name:'Chris',
...             Value1:20,
...             Value2:10,
...             Value3:20
...          },
...          {
...             Name:'David',
...             Value1:30,
...             Value2:40,
...             Value3:10
...          }
...       ]
...    }
... );
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e2f02ced8f64a552dae6362")
}

2. コレクション内のすべてのドキュメントを表示する

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.demo117.find();

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("5e2f02ced8f64a552dae6361"), "ID" : 101, "Details" : [
      { "Name" : "Chris", "Value1" : 20, "Value2" : 30, "Value3" : 10 },
      { "Name" : "David", "Value1" : 10, "Value2" : 50, "Value3" : 30 }
   ]
}
{
   "_id" : ObjectId("5e2f02ced8f64a552dae6362"), "ID" : 102, "Details" : [
      { "Name" : "Chris", "Value1" : 20, "Value2" : 10, "Value3" : 20 },
      { "Name" : "David", "Value1" : 30, "Value2" : 40, "Value3" : 10 }
   ] 
}

3. 辞書リスト内の値の合計を集計するクエリ

以下は、すべてのドキュメントを対象に、Details 配列内の各値の合計を集計するクエリです。

> db.demo117.aggregate([{
...    $unwind: "$Details"
... }, {
...    $group: {
...       _id: "$Details.Name",
...       "Value1": { $sum: "$Details.Value1" },
...       "Value2": { $sum: "$Details.Value2" },
...       "Value3": { $sum: "$Details.Value3" }
...    }
... }])

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" : "David", "Value1" : 40, "Value2" : 90, "Value3" : 40 }
{ "_id" : "Chris", "Value1" : 40, "Value2" : 40, "Value3" : 30 }

集計の仕組みのポイント

この集計パイプラインは、次の2つのステージで構成されています。

$unwind： Details 配列を展開し、各要素（辞書）を個別のドキュメントとして扱えるようにします。
$group： Name フィールドの値ごとにグループ化し、$sum 演算子を使って Value1、Value2、Value3 それぞれの合計を計算します。

このように $unwind と $group を組み合わせることで、配列内のネストされたデータも柔軟に集計できます。同様の手順は、売上データやログデータなど、繰り返し構造を持つドキュメントの集計にも応用できます。