MongoDB查询子文档的技巧-猿码集

1. 前言

MongoDB是一个被广泛使用的文档型数据库。相比于传统的关系型数据库，MongoDB的文档型数据模型更加灵活而且易于理解。在MongoDB中，一个文档可以包含一个或多个子文档。如何高效地查询子文档，是许多MongoDB新手遇到的难题。下面，本文将介绍一些查询MongoDB子文档的技巧和实例。

2. 查询嵌套文档

2.1 嵌套文档

MongoDB中，文档可以嵌套。例如，我们在一个题库中，需要保存问题的选项，可以像下面这样进行嵌套:

{ "_id": 1, "question": "以下哪个不是Java中的访问控制符？", "options": { "A": "public", "B": "protected", "C": "private", "D": "final" }, "answer": "D" }

在options字段中，我们存储了问题选项的四个选项，每个选项都映射到一个字符（A，B，C和D）上。在实际应用中，可能还有更深度的嵌套结构，这里只是举一个简单的例子。

2.2 查询嵌套文档

如果要查询选项A的答案（即"_id"为1的question文档的options字段中A的值），我们可以使用点符号(.)访问字段。例如:


db.collection.find({"_id": 1, "options.A": "public"})

查询结果是包含"_id"为1的文档，且其中options的值包含A字段为"public"的文档。如果我们想筛选出文档ID为1的所有题目的选项为"public"的选项，可以使用以下命令:


db.collection.find({"options.A": "public"})

查询结果是全集文档，所有包含选项A为"public"的文档都被筛选出来了。

3. 使用$elemMatch运算符查询子文档

3.1 嵌套数组

除了嵌套文档，MongoDB还可以嵌套数组，这样就形成了所谓的嵌套数组。例如，在一个课程表中，我们需要存储每个课程和每个课程的上课时间，可以这样建立一个嵌套数组:


{
  "_id": 1,
  "name": "计算机科学导论",
  "schedule": [
    {
      "dayOfWeek": "星期一",
      "startTime": "10:00",
      "endTime": "12:00"
    },
    {
      "dayOfWeek": "星期三",
      "startTime": "14:00",
      "endTime": "16:00"
    }
  ]
}

在上面的例子中，每个文档都嵌套一个schedule数组，数组中包含多个包含dayOfWeek、startTime和endTime字段的子文档。

3.2 使用$elemMatch查询数组

下面的查询语句仅返回结果中包含嵌套数组中至少满足以下条件的文档，例如查询name为"计算机科学导论"、星期一上课时间为"10:00"的文档:


db.collection.find({
  "name": "计算机科学导论",
  "schedule": {
    "$elemMatch": {
      "dayOfWeek": "星期一",
      "startTime": "10:00"
    }
  }
})

其中的$elemMatch运算符指示MongoDB查找与数组中至少一个子文档匹配的文档。

4. 查询嵌套文档中的数组

4.1 $elemMatch嵌套数组

上面的例子中，我们演示了如何查询一个嵌套数组。接下来，让我们看看如何查询一个嵌套文档中的数组。例如，在一份简历中，我们需要存储每个工作经验，以及每个工作经验的职责和业绩:


{
  "_id": 1,
  "name": "张三",
  "workExp": [
    {
      "companyName": "华为技术有限公司",
      "title": "高级软件工程师",
      "duration": "2010-2015",
      "responsibilities": ["负责XXX", "参与YYY"],
      "achievements": ["AAA工程获得华为最佳项目奖", "BBB工程获得产品优化奖"]
    },
    {
      "companyName": "阿里巴巴集团",
      "title": "技术总监",
      "duration": "2015-2019",
      "responsibilities": ["负责XXX", "参与YYY"],
      "achievements": ["CCC工程获得阿里最佳项目奖"]
    }
  ]
}

在上面的例子中，每个文档都嵌套一个workExp数组，数组中包含多个包含companyName、title、duration、responsibilities和achievements字段的子文档。

4.2 $elemMatch嵌套数组

下面的查询语句仅返回结果中包含嵌套文档中至少满足以下条件的数组，例如查询工作经验职责中包含"负责XXX"的文档:


db.collection.find({
  "workExp": {
    "$elemMatch": {"responsibilities": "负责XXX"}
  }
})

其中的$elemMatch运算符指示MongoDB查找与workExp数组中至少一个子文档的responsibilities字段匹配的文档。

5. 查询嵌套文档的子文档中的数组

5.1 嵌套数组的嵌套

我们已经演示了如何查询嵌套数组。接下来，让我们看看如何查询一个嵌套文档的子文档中的嵌套数组。例如，在收藏管理器中，我们需要保存用户收藏的网址以及该网址的标签:


{
  "_id": 1,
  "url": "https://github.com",
  "tags": [
    {"name": "编程", "color": "red"},
    {"name": "开源", "color": "green"}
  ]
}

在上面的例子中，每个文档都嵌套一个tags数组，数组中包含多个包含name和color字段的子文档。

5.2 查询嵌套文档的子文档中的数组

下面的查询语句仅返回结果中包含嵌套文档中至少满足以下条件的数组，例如查询名为"编程"的标签:


db.collection.find({
  "tags": {
    "$elemMatch": {"name": "编程"}
  }
})

其中的$elemMatch运算符指示MongoDB查找与tags数组中至少一个子文档的name字段匹配的文档。

6. 总结

本文介绍了一些查询MongoDB子文档的技巧和实例，包括查询嵌套文档、使用$elemMatch运算符查询数组、查询嵌套文档中的数组和查询嵌套文档的子文档中的数组。这些技巧非常实用，在实际应用中可以大大简化查询操作。

MongoDB查询子文档的技巧