MongoDBで配列内の要素に特定のフィールドが存在しないドキュメントを検索するクエリ

MongoDBでは、配列内の一部の要素だけに特定のフィールドが存在しないようなドキュメントを検索したいケースがあります。たとえば、日付（DueDate）はあるものの価格（ProductPrice）が設定されていない要素を含むドキュメントを探す場合などです。

このような場合には、$elemMatch 演算子と $exists 演算子を組み合わせて使用します。$elemMatch は、指定したすべてのクエリ条件に一致する要素を少なくとも1つ含む配列フィールドを持つドキュメントに一致させます。さらに、$exists を使うことで「フィールドが存在する／存在しない」という条件を表現できます。

サンプルコレクションの作成

まず、ドキュメントを含むコレクションを作成しましょう。

> db.demo239.insertOne(
...   {
...      "Name" : "Chris",
...      "details" : [
...         { "DueDate" : new ISODate("2019-01-21"), "ProductPrice" : 1270 },
...         { "DueDate" : new ISODate("2020-02-12"), "ProductPrice" : 2000 }
...      ]
...   }
...);
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e441c6bf4cebbeaebec5157")
}
> db.demo239.insertOne(
...   {
...      "Name" : "David",
...      "details" : [
...         { "DueDate" : new ISODate("2018-11-11"), "ProductPrice" : 1450},
...         { "DueDate" : new ISODate("2020-02-12") }
...      ]
...   }
...);
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e441c6cf4cebbeaebec5158")
}

上記の例では、2件のドキュメントを挿入しています。ポイントは2つ目の「David」のドキュメントで、details 配列の2番目の要素には DueDate のみが存在し、ProductPrice フィールドがありません。

find()メソッドですべてのドキュメントを表示する

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す。

> db.demo239.find();

これにより、次のような出力が得られます。

{
   "_id" : ObjectId("5e441c6bf4cebbeaebec5157"), "Name" : "Chris", "details" : [
      { "DueDate" : ISODate("2019-01-21T00:00:00Z"), "ProductPrice" : 1270 },
      { "DueDate" : ISODate("2020-02-12T00:00:00Z"), "ProductPrice" : 2000 }
   ]
}
{
   "_id" : ObjectId("5e441c6cf4cebbeaebec5158"), "Name" : "David", "details" : [
      { "DueDate" : ISODate("2018-11-11T00:00:00Z"), "ProductPrice" : 1450 },
      { "DueDate" : ISODate("2020-02-12T00:00:00Z") }
   ]
}

特定のフィールドを持たない配列要素を検索するクエリ

続いて、配列内の要素に特定のフィールド（ここでは ProductPrice）が存在しないドキュメントを取得するクエリを見てみましょう。

> db.demo239.find({ "details": { "$elemMatch": { "DueDate": { "$exists": true }, "ProductPrice": { "$exists": false } } } })

このクエリの意味は以下のとおりです。

• DueDate: { $exists: true } … 配列要素に DueDate フィールドが存在すること
• ProductPrice: { $exists: false } … 同じ要素に ProductPrice フィールドが存在しないこと

$elemMatch を使うことで、「同一の要素内」でこれら両方の条件が満たされる場合のみ一致します。単純に details.ProductPrice: { $exists: false } と書いた場合は、配列の別々の要素に対して条件が評価されてしまうため、意図した結果にならないことがあります。この点が $elemMatch を使う重要な理由です。

実行すると、次の出力が得られます。

{ "_id" : ObjectId("5e441c6cf4cebbeaebec5158"), "Name" : "David", "details" : [ { "DueDate" : ISODate("2018-11-11T00:00:00Z"), "ProductPrice" : 1450 }, { "DueDate" : ISODate("2020-02-12T00:00:00Z") } ] }

結果として、ProductPrice が存在しない要素を含む「David」のドキュメントのみが返されました。「Chris」のドキュメントは、details 配列のすべての要素に ProductPrice が存在するため、条件に一致していません。

まとめ

配列内の要素に特定のフィールドが存在しないドキュメントを検索するには、$elemMatch で配列要素に対する複数条件をまとめ、$exists 演算子でフィールドの有無を判定します。この組み合わせを覚えておくと、部分的なデータが欠落しているドキュメントの抽出やデータ品質チェックなど、さまざまな場面で役立ちます。