查询以查找所有数组属性元素都在数组中的文档答案

【问题标题】：Query to find documents where all array property elements are in array查询以查找所有数组属性元素都在数组中的文档
【发布时间】：2018-05-25 16:52:16
【问题描述】：

我有一个像这样的文档的集合：

{
_id : "1",
arrayProperty : ["1","2","3"]
}

我想查找将 arrayProperty 的所有元素都包含在某个数组中的文档。

假设我有这个收藏：

{_id : "1", arrayProperty : ["1", "2"]}
{_id : "2", arrayProperty : ["1", "4"]}
{_id : "3", arrayProperty : ["1", "7", "8"]}
{_id : "4", arrayProperty : ["1", "9"]}

我想找到所有 arrayProperty 元素都包含在["1", "2", "3", "4"]中的文档

它应该返回：

{_id : "1", arrayProperty : ["1", "2"]}
{_id : "2", arrayProperty : ["1", "4"]}

【问题讨论】：

标签： mongodb

【解决方案1】：

这里的基本概念是查找不在每个数组元素的可能值列表中的内容，然后“排除”该文档。这意味着使用$elemMatch 和$nin 作为列表并使用$not 来反转逻辑：

db.collection.find({ 
  "arrayProperty": { 
    "$not": { "$elemMatch": { "$nin": ["1", "2", "3", "4"] } } 
  }
})

返回正确的文档：

{ "_id" : "1", "arrayProperty" : [ "1", "2" ] }
{ "_id" : "2", "arrayProperty" : [ "1", "4" ] }

这实际上使用native operators in the "query engine" 来评估表达式，而不是"forced calculation" 通过$expr 或$where，我们将在后面提到。这是正确的结果，但这里唯一的问题是运算符模式实际上否定了任何索引的使用。幸运的是，我们可以做一些事情：

db.collection.find({
  "arrayProperty": {
    "$in": ["1", "2", "3", "4"],
    "$not": { "$elemMatch": { "$nin": ["1", "2", "3", "4"] } }
  } 
})

虽然一开始看起来有点好笑，但在此处添加 $in 是一个有效条件。它对查询的作用是强制索引实际用于选择有效文档。在仍然是“所有”文档的问题示例中，但在现实世界中，并非所有事物通常都与参数列表匹配。

本质上它改变了解析后的查询条件：

"winningPlan" : { "stage" : "COLLSCAN"

到这里：

"winningPlan" : { "stage" : "FETCH",

"inputStage" : { "stage" : "IXSCAN",

这使得$in 成为值得添加到表达式的过滤器，而“本机查询运算符”表达式是执行此操作的最快方法。

$expr 的问题（除了只能从 MongoDB 3.6 获得）是它意味着需要扫描“整个集合”才能应用它包含的“聚合运算符表达式”。当然，我们也刚刚了解了$in 在查询中添加了什么

db.collection.find({
   "arrayProperty": { "$in": ["1", "2", "3", "4"] },
   "$expr": { "$setIsSubset": ["$arrayProperty", ["1", "2", "3", "4"]] }
})

这有一个类似的IXSCAN 输入，其中存在索引，因为$in 并且仅使用$setIsSubset 布尔条件来拒绝在索引选择中找到的其他文档。

早期 MongoDB 版本的使用形式不太理想：

db.collection.aggregate([
  { "$match": { "$in": ["1", "2", "3", "4"] } },
  { "$redact": {
    "if": { "$setIsSubset": ["$arrayProperty", ["1", "2", "3", "4"]] },
    "then": "$$KEEP",
    "else": "$$PRUNE"
  }}
])

或者使用$where:

db.collection.find({
  "arrayProperty": { "$in": ["1", "2", "3", "4"] },
  "$where": function() {
    return this.arrayProperty.every(a => ["1", "2", "3", "4"].some(s => a === s))
  }
})

所以实际上所有工作都完成了，但 $elemMatch 与 $nin 和 $not 的组合，还包括用于索引选择的 $in 运算符实际上是您真正想要的。所有版本也都支持它。

【讨论】：