MongoDB查询内嵌数组（限定返回符合条件的数组中的数据）（1）

项目背景

最近在项目中使用mongdb来保存压测结果中的监控数据，那么在获取监控数据时，遇到这样一个问题： 一个doucument中包含一个内嵌数组，其中内嵌数组也是分成好几类的数组（可以通过标识判断），那么我只需要返回特定的数组，而不是返回内嵌数组的所有数据。
原始数据：

{
    "_id" : ObjectId("5aab3460353df3bd352e0e15"),
    "addTime" : ISODate("2018-03-16T03:05:04.363Z"),
    "tag" : "test",
    "userInfo" : [ 
        {
            "name" : "cj",
            "address" : "江苏",
            "age" : 24.0,
            "userTag" : "stu"
        }, 
        {
            "name" : "hj",
            "address" : "江苏",
            "age" : 26.0,
            "userTag" : "stu"
        }, 
        {
            "name" : "lbl",
            "address" : "美国",
            "age" : 22.0,
            "userTag" : "teach"
        }
    ]
}

查询条件是 tag =“test” userTag=”teach” 的学生的信息。期望返回的结果如下所示：

{
    "_id" : ObjectId("5aab3460353df3bd352e0e15"),
    "userInfo" : [ 
        {
            "name" : "lbl",
            "address" : "美国",
            "age" : 22.0,
            "userTag" : "teach"
        }
    ]
}

但大多是find 的结果 是这样的

db.test.find({"userInfo.userTag":"teach","tag":"test"})
{
    "_id" : ObjectId("5aab3460353df3bd352e0e15"),
    "addTime" : ISODate("2018-03-16T03:05:04.363Z"),
    "tag" : "test",
    "userInfo" : [ 
        {
            "name" : "cj",
            "address" : "江苏",
            "age" : 24.0,
            "userTag" : "stu"
        }, 
        {
            "name" : "hj",
            "address" : "江苏",
            "age" : 26.0,
            "userTag" : "stu"
        }, 
        {
            "name" : "lbl",
            "address" : "美国",
            "age" : 22.0,
            "userTag" : "teach"
        }
    ]
}

$elemMatch 介绍

其实我们在学习一个新的东西的时候，我建议是去官方文档查看一下，毕竟官方的才是最权威的。官方地址：
https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/projection/elemMatch/#proj._S_elemMatch.
我们可以看到 $elemMatch 是在projections方法下面，projections代表是限制返回字段的方法。
修改后的方法：

db.test.find({"userInfo.userTag":"teach","tag":"test"},{"userInfo":{$elemMatch{"userTag":"teach"}}})

执行结果

{
    "_id" : ObjectId("5aab3460353df3bd352e0e15"),
    "userInfo" : [ 
        {
            "name" : "lbl",
            "address" : "美国",
            "age" : 22.0,
            "userTag" : "teach"
        }
    ]
}

终于得到我想要的结果了 hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh。
然后我又想获取userInfo.userTag = “stu” 的数据，很简单啊

db.test.find({"userInfo.userTag":"teach","tag":"test"},{"userInfo":{$elemMatch:{"userTag":"stu"}}})

但是结果出人意料：

{
    "_id" : ObjectId("5aab3460353df3bd352e0e15"),
    "userInfo" : [ 
        {
            "name" : "cj",
            "address" : "江苏",
            "age" : 24.0,
            "userTag" : "stu"
        }
    ]
}

明明是2条stu的结果，为什么至返回一条呢？ 其实$elemMatch 的定义 在官网中已经说过了，这是原话：

The $elemMatch operator limits the contents of an  field from the query results to contain only the first element matching the $elemMatch condition.

注意 only the first element 也就是仅仅匹配第一个合适的元素。
那么 对于数组中只有一个返回元素，我们可以使用$elemMatch来查询，但是对于多个元素$elemMatch 是不适应。

$Aggregation介绍

文档地址：https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/aggregation-pipeline/

1. $unwind:
   https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/aggregation/unwind/#pipe._S_unwind
   大概意思就是将数组中的每一个元素转为每一条文档

2. $match:
   https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/aggregation/match/
   简单的过滤文档，条件查询。

3. $project
   https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/aggregation/project/
   修改输入文档的结构

执行命令：

db.test.aggregate([{"$unwind":"$userInfo"},
{"$match":{"userInfo.userTag":"stu","tag":"test"}},
{"$project":{"userInfo":1}}])

结果

/* 1 */
{
    "_id" : ObjectId("5aab3460353df3bd352e0e15"),
    "userInfo" : {
        "name" : "cj",
        "address" : "江苏",
        "age" : 24.0,
        "userTag" : "stu"
    }
}

/* 2 */
{
    "_id" : ObjectId("5aab3460353df3bd352e0e15"),
    "userInfo" : {
        "name" : "hj",
        "address" : "江苏",
        "age" : 26.0,
        "userTag" : "stu"
    }
}

这样的一个结果就是我们想要的。感兴趣的同学可以分别执行下这个三个操作（比较看看三个结果有什么不同），你就能理解 $unwind、$match、$project 三个方法的作用

db.test.aggregate([{"$unwind":"$userInfo"}])
db.test.aggregate([{"$unwind":"$userInfo"},{"$match":{"userInfo.userTag":"stu","tag":"test"}}])
db.test.aggregate([{"$unwind":"$userInfo"},{"$match":{"userInfo.userTag":"stu","tag":"test"}},{"$project":{"userInfo":1}}])

总结

1. 之前查询内嵌数组时，采用的方法是将整条document查询出来之后，在对内嵌数组进行代码过滤。只是觉得这种查询方式并没有用到mongodb的其他的一些方法，还是需求驱动学习。
2. 学习一个新的东西建议从官方文档开始学习。

结束语：

下一篇开始介绍在spring中如何查询mongdb。