MongoDBでオブジェクトID（ObjectId）の配列に対して$lookupを実行する方法

MongoDBの$lookupとは

オブジェクトID（ObjectId）の配列に対して結合処理を行いたい場合は、$lookupを使用します。$lookupは、同じデータベース内のシャーディングされていないコレクションに対して左外部結合（left outer join）を実行し、「結合」対象のコレクションから条件に合致するドキュメントを取得して処理することができます。

通常の$lookupはlocalFieldとforeignFieldによる単純な一致を行いますが、配列に格納された複数のObjectIdをキーに結合するには、letとpipelineを組み合わせた高度な構文が必要です。以下、具体的な手順を見ていきましょう。

サンプルコレクションの作成

1つ目のコレクションを作成する

まず、参照先となるドキュメントを含むコレクション「demo395」を作成します。

> db.demo395.insertOne({Name:"Chris"});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab207")
}
> db.demo395.insertOne({Name:"David"});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab208")
}

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.demo395.find();

こ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("5e5e782317aa3ef9ab8ab207"), "Name" : "Chris" }
{ "_id" : ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab208"), "Name" : "David" }

2つ目のコレクションを作成する

続いて、ObjectIdの配列を持つコレクション「demo396」を作成します。

> db.demo396.insertOne({"details" : [
...    ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab207"),
...    ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab208")
...    ]
... }
... )
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e5e787817aa3ef9ab8ab209")
}

こちらもfind()メソッドで内容を確認します。

> db.demo396.find();

実行結果は以下のとおりです。

{ "_id" : ObjectId("5e5e787817aa3ef9ab8ab209"), "details" : [
ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab207"), ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab208") ] }

ObjectIdの配列に対して$lookupを実行するクエリ

それでは、オブジェクトIDの配列に対して$lookupを実行するクエリを見てみましょう。ポイントは、letでdetailsフィールドを変数として定義し、サブパイプライン内の$exprと$in演算子を使って、結合先コレクションの_idが配列に含まれているかどうかを判定している点です。

> db.demo396.aggregate([
...    { "$lookup": {
...       "from": "demo395",
...       "let": { "details": "$details" },
...       "pipeline": [
...          { "$match": { "$expr": { "$in": [ "$_id", "$$details" ] } } }
...       ],
...       "as": "output"
...    }}
... ])

クエリの構造を解説

• from: 結合対象となるコレクション名（ここでは「demo395」）を指定します。
• let: 元のコレクションのフィールド（$details）を変数として定義し、サブパイプライン内で参照できるようにします。
• pipeline: 結合先コレクション側で実行される集計パイプラインです。$matchと$expr、$inを組み合わせることで、「_idがdetails配列に含まれるドキュメント」だけを抽出します。
• as: 結果を格納する出力フィールド名（ここでは「output」）を指定します。

実行結果

上記のaggregateクエリを実行すると、次のような出力が得られます。details配列内の各ObjectIdに対応するドキュメントが、outputフィールドに配列として展開されていることが確認できます。

{ "_id" : ObjectId("5e5e787817aa3ef9ab8ab209"), "details" : [ ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab207"), ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab208") ], "output" : [ { "_id" : ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab207"), "Name" : "Chris" }, { "_id" : ObjectId("5e5e782317aa3ef9ab8ab208"), "Name" : "David" } ] }

まとめ

MongoDBでObjectIdの配列をキーに他のコレクションと結合したい場合は、$lookupのlet＋pipeline構文を使い、$exprと$in演算子で一致判定を行うのが効果的です。この手法を覚えておけば、配列形式の参照データでも柔軟にドキュメントを結合・取得できるようになります。