MongoDBの$unwind演算子で複数の配列を1つの配列に展開する方法

MongoDBで複数の配列を1つの配列として扱いたい場合、アグリゲーション（集計）フレームワークの $unwind 演算子を使用します。$unwind は、配列フィールドの各要素を個別のドキュメントに分解するための演算子です。これにより、ネストされた配列データをフラットな構造に変換できます。

まず、サンプル用のコレクションにドキュメントを挿入してみましょう。

> db.demo289.insertOne({"Section":["A","B","E"],"Name":"Chris"});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e4c06fcf49383b52759cbc3")
}
> db.demo289.insertOne({"Section":["C","D","B"],"Name":"David"});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e4c070af49383b52759cbc4")
}

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ます。

> db.demo289.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("5e4c06fcf49383b52759cbc3"),
   "Section" : [ "A", "B", "E" ],
   "Name" : "Chris"
}
{
   "_id" : ObjectId("5e4c070af49383b52759cbc4"),
   "Section" : [ "C", "D", "B" ],
   "Name" : "David"
}

ご覧のとおり、各ドキュメントには Section という配列フィールドが含まれています。ここで、$unwind を使って配列を展開するクエリを実行します。

> db.demo289.aggregate({ $unwind : "$Section" } );

実行結果は以下のようになります。

{ "_id" : ObjectId("5e4c06fcf49383b52759cbc3"), "Section" : "A", "Name" : "Chris" }
{ "_id" : ObjectId("5e4c06fcf49383b52759cbc3"), "Section" : "B", "Name" : "Chris" }
{ "_id" : ObjectId("5e4c06fcf49383b52759cbc3"), "Section" : "E", "Name" : "Chris" }
{ "_id" : ObjectId("5e4c070af49383b52759cbc4"), "Section" : "C", "Name" : "David" }
{ "_id" : ObjectId("5e4c070af49383b52759cbc4"), "Section" : "D", "Name" : "David" }
{ "_id" : ObjectId("5e4c070af49383b52759cbc4"), "Section" : "B", "Name" : "David" }

$unwindの動作のポイント

この結果からわかるように、$unwind は配列フィールド Section の各要素ごとに1つのドキュメントを生成します。元の配列が3つの要素を持っていれば、3つのドキュメントが出力され、それぞれの Section フィールドには配列ではなく単一の文字列値が格納されます。

この手法は、配列内の要素を個別に集計・フィルタリングしたい場合や、複数の配列データを結合して分析したい場合に非常に便利です。たとえば、$group ステージと組み合わせれば、展開した要素ごとの集計処理も簡単に行えます。