MongoDBで複合ユニークインデックスを使って複数フィールドの重複データ登録を防ぐ方法

MongoDBで複数フィールドの組み合わせが重複しないようにするには

MongoDBでは、単一フィールドだけでなく「複数のフィールドの組み合わせ」に対しても一意性（ユニーク）制約を持たせることができます。これを実現するのが複合インデックスに unique: true オプションを付けた複合ユニークインデックスです。

インデックス作成には ensureIndex() メソッドを使用し、オプションに {unique:true} を指定します。なお、新しいバージョンのMongoDBでは ensureIndex() は非推奨となっており、代わりに同じ構文で使える createIndex() の使用が推奨されています。

それでは、実際にコレクションを作成し、動作を確認していきましょう。

1. 複合ユニークインデックスを作成する

ここでは「FirstName（名前）」と「Subject（科目）」の2つのフィールドの組み合わせが重複しないようにインデックスを作成します。

> db.demo272.ensureIndex({"FirstName":1,"Subject":1},{unique:true});
{
    "createdCollectionAutomatically" : true,
    "numIndexesBefore" : 1,
    "numIndexesAfter" : 2,
    "ok" : 1
}

コレクションが自動的に作成され、インデックスが追加されたことがわかります。

2. ドキュメントを挿入して動作を確認する

まずは通常どおりドキュメントを挿入してみます。

> db.demo272.insertOne({"FirstName":"Chris","Subject":"MySQL"});
{
    "acknowledged" : true,
    "insertedId" : ObjectId("5e48232a1627c0c63e7dbabf")
}
> db.demo272.insertOne({"FirstName":"Chris","Subject":"MongoDB"});
{
    "acknowledged" : true,
    "insertedId" : ObjectId("5e48232f1627c0c63e7dbac0")
}
> db.demo272.insertOne({"FirstName":"David","Subject":"MySQL"});
{
    "acknowledged" : true,
    "insertedId" : ObjectId("5e48233a1627c0c63e7dbac1")
}

上記の3件は、「FirstName」と「Subject」の組み合わせがそれぞれ異なるため、問題なく挿入できます。たとえば「Chris + MySQL」「Chris + MongoDB」のように、片方のフィールドが同じでも、もう片方が異なれば重複とはみなされません。

3. 重複データを挿入するとどうなるか

次に、すでに存在する「Chris + MySQL」の組み合わせと完全に一致するドキュメントを挿入してみます。

> db.demo272.insertOne({"FirstName":"Chris","Subject":"MySQL"});
2020-02-15T22:28:55.137+0530 E QUERY    [js] WriteError: E11000 duplicate key error collection: test.demo272 index: FirstName_1_Subject_1 dup key: { : "Chris", : "MySQL" } :
WriteError({
    "index" : 0,
    "code" : 11000,
    "errmsg" : "E11000 duplicate key error collection: test.demo272 index: FirstName_1_Subject_1 dup key: { : \"Chris\", : \"MySQL\" }",
    "op" : {
        "_id" : ObjectId("5e48234f1627c0c63e7dbac2"),
        "FirstName" : "Chris",
        "Subject" : "MySQL"
    }
})
WriteError@src/mongo/shell/bulk_api.js:461:48
Bulk/mergeBatchResults@src/mongo/shell/bulk_api.js:841:49
Bulk/executeBatch@src/mongo/shell/bulk_api.js:906:13
Bulk/this.execute@src/mongo/shell/bulk_api.js:1150:21
DBCollection.prototype.insertOne@src/mongo/shell/crud_api.js:252:9
@(shell):1:1

このように、E11000 duplicate key error（重複キーエラー）が発生し、挿入が拒否されます。エラーメッセージには、違反したインデックス名（FirstName_1_Subject_1）と重複したキーの値が表示されるため、原因を特定しやすくなっています。

4. 登録済みドキュメントを確認する

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しょう。

> db.demo272.find();

実行結果は以下のとおりです。

{ "_id" : ObjectId("5e48232a1627c0c63e7dbabf"), "FirstName" : "Chris", "Subject" : "MySQL" }
{ "_id" : ObjectId("5e48232f1627c0c63e7dbac0"), "FirstName" : "Chris", "Subject" : "MongoDB" }
{ "_id" : ObjectId("5e48233a1627c0c63e7dbac1"), "FirstName" : "David", "Subject" : "MySQL" }

重複しようとした4件目のドキュメントは登録されておらず、最初の3件だけが保存されていることが確認できます。

まとめ

• ensureIndex()（新バージョンでは createIndex()）に {unique:true} を指定することで、複数フィールドの組み合わせに対する一意制約を設定できる。
• 単一フィールドだけが同じでも、他のフィールドが異なれば重複とは判定されない。
• 制約に違反する挿入を行うと、E11000 duplicate key error が発生し、データは登録されない。

この仕組みを活用すれば、ユーザー名とメールアドレスの組み合わせなど、ビジネスロジック上「重複させたくないデータ」をデータベースレベルで確実に防ぐことができます。