MongoDBでオブジェクトの配列内の複数条件に一致するドキュメントを検索する方法（$andと$regex活用）

MongoDBでオブジェクト（サブドキュメント）の配列内から、複数の条件を同時に満たすドキュメントを検索したい場合は、$and演算子と$regex演算子、さらに$elemMatchを組み合わせるのが効果的です。

$andは、1つ以上の式からなる配列に対して論理AND演算を実行し、配列内のすべての条件を満たすドキュメントだけを選択します。また、$elemMatchを使うことで、配列内の同一要素が複数条件を満たすかどうかを正確に判定できます。

サンプルコレクションの作成

まず、検証用のコレクションを作成してドキュメントを挿入してみましょう。

> db.demo525.insertOne({"details":[{Name:"Chris","CountryName":"US"}]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e8ae5ef437efc8605595b66")
}
> db.demo525.insertOne({"details":[{Name:"Bob","CountryName":"UK"}]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e8ae5f8437efc8605595b67")
}
> db.demo525.insertOne({"details":[{Name:"chris","CountryName":"us"}]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e8ae602437efc8605595b68")
}
> db.demo525.insertOne({"details":[{Name:"Mike","CountryName":"UK"}]});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5e8ae60b437efc8605595b69")
}

登録済みドキュメントの確認

find()メソッドを使用して、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.demo525.find();

実行すると、以下のような出力が得られます。

{ "_id" : ObjectId("5e8ae5ef437efc8605595b66"), "details" : [ { "Name" : "Chris", "CountryName" : "US" } ] }
{ "_id" : ObjectId("5e8ae5f8437efc8605595b67"), "details" : [ { "Name" : "Bob", "CountryName": "UK" } ] }
{ "_id" : ObjectId("5e8ae602437efc8605595b68"), "details" : [ { "Name" : "chris", "CountryName" : "us" } ] }
{ "_id" : ObjectId("5e8ae60b437efc8605595b69"), "details" : [ { "Name" : "Mike", "CountryName" : "UK" } ] }

オブジェクトの配列内で複数条件に一致するドキュメントを検索するクエリ

次のクエリでは、「Name」が「Chris」で始まり（大文字・小文字を区別しない）、かつ「CountryName」が「us」で始まるドキュメントを検索しています。

> db.demo525.find(
... {"$and": [
...    { "details" : { "$elemMatch" :{ "Name": {$regex: new RegExp('^' + 'Chris', 'i')}}} },
...    { "details" : { "$elemMatch" :{ "CountryName": {$regex: new RegExp('^' + 'us', 'i')}}}
}
... ]}
... )

クエリの実行結果

このクエリを実行すると、以下のように2件のドキュメントが取得できます。

{ "_id" : ObjectId("5e8ae5ef437efc8605595b66"), "details" : [ { "Name" : "Chris", "CountryName" : "US" } ] }
{ "_id" : ObjectId("5e8ae602437efc8605595b68"), "details" : [ { "Name" : "chris", "CountryName" : "us" } ] }

ポイント解説

• $and：複数の条件式を論理ANDで結合し、すべてを満たすドキュメントのみを返します。
• $elemMatch：配列内の同じ要素が指定した複数条件を同時に満たすことを保証します。これにより、別々の要素にまたがる誤マッチを防げます。
• $regex：正規表現によるパターンマッチングを行います。「^」を付けることで前方一致になり、インデックスを利用した高速な検索も可能です。
• RegExpの第2引数'i'を指定することで、大文字・小文字を区別せずに検索できます。そのため「Chris/US」と「chris/us」の両方が一致対象となっています。

このように$and、$elemMatch、$regexを組み合わせれば、オブジェクトの配列を持つドキュメントに対しても柔軟かつ正確な複合条件検索を実現できます。