17. 数组查询

本节目标：掌握针对数组字段的查询——怎么匹配「包含全部」「按条件匹配某个元素」「按长度」以及「不含某些值」。

17.1 准备带数组的数据

本章用 users 的 tags 数组，以及新建 orders（商品明细是文档数组）来演示。先建 orders：

db.orders.insertMany([
  {
    _id: 1001,
    user_id: 1,
    items: [
      { product: "键盘", qty: 1, price: 199 },
      { product: "鼠标", qty: 2, price: 89 }
    ],
    total: 377,
    status: "paid",
    created_at: ISODate("2024-01-20")
  },
  {
    _id: 1002,
    user_id: 2,
    items: [
      { product: "显示器", qty: 1, price: 1299 }
    ],
    total: 1299,
    status: "pending",
    created_at: ISODate("2024-02-11")
  },
  {
    _id: 1003,
    user_id: 1,
    items: [
      { product: "键盘", qty: 3, price: 199 }
    ],
    total: 597,
    status: "paid",
    created_at: ISODate("2024-03-05")
  }
])

users 沿用第 13 章那 5 条，外加第 16 章为演示 $exists 插入的第 6 条（其 tags 为 ["new"]）。

17.2 隐式包含匹配

最基础的：数组字段直接写值，表示「数组里包含这个值即可」：

// tags 数组里包含 "vip" 的用户（不论位置）
db.users.find({ tags: "vip" }).pretty()

这条会命中张伟、王芳、陈强。

17.3 $all：包含全部元素

$all 要求数组同时含有列表里的每一个值：

// tags 同时包含 vip 和 gamer
db.users.find({ tags: { $all: ["vip", "gamer"] } }).pretty()

只有张伟的 tags 是 ["vip", "gamer"]，所以只命中他。

Tip

$all 不要求顺序，也不要求只有这些。只要「都有」就匹配。

17.4 $size：按数组长度匹配

$size 按数组元素个数筛选：

// tags 恰好只有 1 个元素
db.users.find({ tags: { $size: 1 } }).pretty()

示例里李娜 ["new"]、陈强 ["vip"]、刘洋 ["gamer"]，以及第 16 章那条 ["new"] 都是长度 1，会命中。

Warning

$size 不能配合范围运算符（如 $gt）直接用。想查「长度大于 1」，得另建一个记录长度的字段，或用聚合阶段 $expr 配合 $size 表达式。

17.5 $elemMatch：按条件匹配数组元素

当数组里是文档，且要「同一个元素满足多个条件」时，用 $elemMatch：

// items 里存在某个元素：product 是键盘 且 qty > 1
db.orders.find({
  items: {
    $elemMatch: { product: "键盘", qty: { $gt: 1 } }
  }
}).pretty()

只有 1003 号订单的键盘 qty: 3 满足，所以命中它。

Note

据 MongoDB 8.3 官方文档，$elemMatch 保证多个条件落在「同一个数组元素」上；若分别写 { "items.product": "键盘", "items.qty": { $gt: 1 } }，则可能跨不同元素满足，结果不同。

17.6 $nin：数组不含某些值

$nin 用在数组字段上时，表示「数组里不出现列表中的任何一个值」：

// tags 数组里不含 "vip"
db.users.find({ tags: { $nin: ["vip"] } }).pretty()

这会命中那些 tags 里没有 vip 的用户（如李娜、刘洋，以及第 16 章那条 ["new"] 的用户）。

17.7 小结

数组查询记住四把刷子：

直接写值：数组含该元素即可。
$all：必须含全部指定元素。
$size：按元素个数匹配。
$elemMatch：数组元素是文档时，约束「同一元素」满足多条件。