MongoDB：$inと$ninを組み合わせて「MongoDB」を含み「Java」を含まないドキュメントを取得する方法

MongoDBで配列型のフィールドを検索する際、「特定の値は含んでいるが、別の値は含んでいない」という条件でドキュメントだけを取り出したいケースがあります。たとえば「Subjects（科目）」フィールドに「MongoDB」は含まれているけれど「Java」は含まれていないドキュメントを取得したい場合です。

このような条件検索には、$in と $nin を $and 演算子で組み合わせるのが効果的です。本記事では、実際にサンプルコレクションを作成しながら、その具体的な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、insertOne() メソッドを使ってテスト用のドキュメントをいくつか挿入します。

> db.demo140.insertOne({"Id":101,"Subjects":["MongoDB","MySQL"]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e31c149fdf09dd6d08539a9")
}
> db.demo140.insertOne({"Id":102,"Subjects":["MongoDB","Java"]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e31c14cfdf09dd6d08539aa")
}
> db.demo140.insertOne({"Id":103,"Subjects":["MongoDB","PL/SQL"]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e31c157fdf09dd6d08539ab")
}
> db.demo140.insertOne({"Id":104,"Subjects":["MongoDB","SQL Server"]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e31c163fdf09dd6d08539ac")
}
> db.demo140.insertOne({"Id":105,"Subjects":["C","C++"]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e31c16ffdf09dd6d08539ad")
}

2. 登録された全ドキュメントの確認

find() メソッドを実行して、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.demo140.find();

実行すると、次のような出力が得られます。

{ "_id" : ObjectId("5e31c149fdf09dd6d08539a9"), "Id" : 101, "Subjects" : [ "MongoDB", "MySQL" ] }
{ "_id" : ObjectId("5e31c14cfdf09dd6d08539aa"), "Id" : 102, "Subjects" : [ "MongoDB", "Java" ] }
{ "_id" : ObjectId("5e31c157fdf09dd6d08539ab"), "Id" : 103, "Subjects" : [ "MongoDB", "PL/SQL" ] }
{ "_id" : ObjectId("5e31c163fdf09dd6d08539ac"), "Id" : 104, "Subjects" : [ "MongoDB", "SQL Server" ] }
{ "_id" : ObjectId("5e31c16ffdf09dd6d08539ad"), "Id" : 105, "Subjects" : [ "C", "C++" ] }

3. 「MongoDB」を含み「Java」を含まないドキュメントを取得するクエリ

ここからが本題です。「MongoDB」は含むが「Java」は含まないドキュメントを取得するには、$and の中で $in と $nin を次のように組み合わせます。

> db.demo140.find({$and:[{Subjects:{$in:['MongoDB']}}, {Subjects:{$nin:['Java']}}]}).toArray();

クエリのポイント

• $in:['MongoDB'] … Subjects 配列に「MongoDB」が含まれていることを条件とします。
• $nin:['Java'] … Subjects 配列に「Java」が含まれていないことを条件とします。
• $and … 上記の2つの条件を同時に満たすドキュメントのみを抽出します。

なお、文字列などのスカラー値からなる配列を対象とする場合、$elemMatch を使わずに、このように $in と $nin を個別の条件として $and で結合する方が、意図した結果を確実に得られます。

4. 実行結果

上記のクエリを実行すると、次の3件のドキュメントが出力されます。

[
   {
      "_id" : ObjectId("5e31c149fdf09dd6d08539a9"),
      "Id" : 101,
      "Subjects" : [
         "MongoDB",
         "MySQL"
      ]
   },
   {
      "_id" : ObjectId("5e31c157fdf09dd6d08539ab"),
      "Id" : 103,
      "Subjects" : [
         "MongoDB",
         "PL/SQL"
      ]
   },
   {
      "_id" : ObjectId("5e31c163fdf09dd6d08539ac"),
      "Id" : 104,
      "Subjects" : [
         "MongoDB",
         "SQL Server"
      ]
   }
]

結果を見ると、「MongoDB」と「Java」の両方を含む Id:102 のドキュメントや、「MongoDB」を含まない Id:105 のドキュメントは除外され、条件を満たす3件だけが正しく取得できていることがわかります。この手法を使えば、配列フィールドに対する「含む・含まない」の複合条件もシンプルに実現できます。