Справочник по MongoDB · модуль 2 · язык фильтров

Массивы:
$all, $elemMatch, $size

Условие на поле-массив сервер проверяет на каждом элементе — это правило из главы 2.1 работало во всех следующих главах. Здесь разобраны три оператора, которые смотрят на массив иначе: $all требует, чтобы в массиве были все значения из списка, $elemMatch — чтобы один элемент выполнил несколько условий сразу, $size проверяет длину массива. Отдельно — как обратиться к элементу по его номеру.

Категория: Язык запросов
Уровень: Начальный
Связанные темы: Фильтр и точечная нотация, списки значений $in, тип значения $type
Зачем это знать: Отбирать документы по содержимому массивов строк и массивов документов

Как запускать примеры этой главы

БазыГлава только читает данные — сбрасывать базы не нужно.

Архивmongodb-glava-2.6-python.zip, 60 КБmongodb-glava-2.6-ruby.zip, 60 КБmongodb-glava-2.6-go.zip, 65 КБmongodb-glava-2.6-cpp.zip, 63 КБ — все примеры главы готовыми программами, базы и стенд в Docker. В README.md — запуск в Docker, если Compass нет или он не подключается, и на установленном сервере с Compass, а также что должна напечатать каждая программа.

Файлlessons/ch2_6.py — пример вставляется в конец файлаlessons/ch2_6.rb — пример вставляется в конец файлаlessons/ch2_6.go — пример внутрь скобок в конце main, функции и типы — выше mainlessons/ch2_6.cpp — пример внутрь скобок в конце main, функции — выше main

Запускcd lessons, затем python ch2_6.pycd lessons, затем python3 ch2_6.py · в Docker: docker compose run --rm python lessons/ch2_6.pycd lessons, затем ruby ch2_6.rb · в Docker: docker compose run --rm ruby lessons/ch2_6.rbcd lessons, затем go run ch2_6.go · в Docker: docker compose run --rm go lessons/ch2_6.gocd lessons, затем g++ -std=c++17 ch2_6.cpp -o prog $(pkg-config --cflags --libs libmongocxx1) && ./prog · в Docker: docker compose run --rm cpp lessons/ch2_6.cpp

ПорядокКаждый пример вставляется вместо предыдущего и запускается один раз, по порядку, — так получены все выводы главы. Подробно — глава 1.0, §10.

§1Что уже известно о массивах

В коллекции резюме два массива. skills — массив строк, навыки соискателя. experience — массив документов, по одному на место работы: компания, роль, число месяцев и стек. По предыдущим главам с массивами работают три правила.

Первое: равенство с одиночным значением проверяется на каждом элементе, и достаточно одного совпадения (глава 2.1 §6). Второе: $in по массиву требует, чтобы хотя бы один элемент совпал хотя бы с одним значением списка (глава 2.3 §3). Третье: если в фильтре стоит массив, он сравнивается с полем целиком — те же элементы в том же порядке.

Python · PyMongoэлемент массива и массив целиком

print("среди навыков Python:      ", resumes.count_documents({"skills": "Python"}))
print("навыки ровно [Python, Git]:", resumes.count_documents({"skills": ["Python", "Git"]}))
print("навыки ровно [Git, Python]:", resumes.count_documents({"skills": ["Git", "Python"]}))

C++ · mongocxxэлемент массива и массив целиком

std::cout << "среди навыков Python:       " << resumes.count_documents(make_document(kvp("skills", "Python"))) << std::endl;
std::cout << "навыки ровно [Python, Git]: " << resumes.count_documents(make_document(kvp("skills", make_array("Python", "Git")))) << std::endl;
std::cout << "навыки ровно [Git, Python]: " << resumes.count_documents(make_document(kvp("skills", make_array("Git", "Python")))) << std::endl;

Go · mongo-driverэлемент массива и массив целиком

element, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "skills", Value: "Python"}})
celikom, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "skills", Value: bson.A{"Python", "Git"}}})
poryadok, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "skills", Value: bson.A{"Git", "Python"}}})

fmt.Println("среди навыков Python:      ", element)
fmt.Println("навыки ровно [Python, Git]:", celikom)
fmt.Println("навыки ровно [Git, Python]:", poryadok)

Ruby · mongoэлемент массива и массив целиком

puts "среди навыков Python:       " + resumes.count_documents({ "skills" => "Python" }).to_s
puts "навыки ровно [Python, Git]: " + resumes.count_documents({ "skills" => ["Python", "Git"] }).to_s
puts "навыки ровно [Git, Python]: " + resumes.count_documents({ "skills" => ["Git", "Python"] }).to_s

Вывод в терминалрезультат запуска

среди навыков Python:       6
навыки ровно [Python, Git]: 1
навыки ровно [Git, Python]: 0

Вывод в терминалрезультат запуска

среди навыков Python:       6
навыки ровно [Python, Git]: 1
навыки ровно [Git, Python]: 0

Вывод в терминалрезультат запуска

среди навыков Python:       6
навыки ровно [Python, Git]: 1
навыки ровно [Git, Python]: 0

Вывод в терминалрезультат запуска

среди навыков Python:       6
навыки ровно [Python, Git]: 1
навыки ровно [Git, Python]: 0

Python есть в шести резюме. Массив ["Python", "Git"] совпал с навыками Анны Беловой — у неё ровно эти два навыка в этом порядке. Массив из тех же строк в обратном порядке не совпал ни с одним резюме. Сравнение массива целиком нужно редко: обычно важен состав массива, а порядок элементов роли не играет.

Compass, коллекция hh.resumes: фильтр skills равно массиву Python, Git, счётчик 1 – 1 of 1, резюме Анны Беловой — Compass · `hh.resumes`, фильтр `{ skills: ["Python", "Git"] }` — массив целиком

Счётчик 1 – 1 of 1. Массив навыков Анны Беловой раскрыт: в нём ровно два элемента, "Python" и "Git", в том же порядке, что в фильтре. У остальных резюме Python тоже есть, но массив длиннее, и целиком он с фильтром не совпал.

§2`$all`: все значения из списка

Оператор $all принимает список и отбирает документы, в массиве которых есть все значения из этого списка. Порядок значений и остальные элементы массива на результат не влияют. Это условие «у соискателя есть и Python, и SQL», в отличие от $in — «есть Python или SQL».

Python · PyMongoвсе навыки из списка

print("$all [Python, SQL]:", resumes.count_documents({"skills": {"$all": ["Python", "SQL"]}}))
print("$in [Python, SQL]: ", resumes.count_documents({"skills": {"$in": ["Python", "SQL"]}}))

for doc in resumes.find({"skills": {"$all": ["Python", "SQL"]}}, {"_id": 0, "fio": 1, "skills": 1}):
    print(doc)

C++ · mongocxxвсе навыки из списка

std::cout << "$all [Python, SQL]: " << resumes.count_documents(make_document(kvp("skills", make_document(kvp("$all", make_array("Python", "SQL")))))) << std::endl;
std::cout << "$in [Python, SQL]:  " << resumes.count_documents(make_document(kvp("skills", make_document(kvp("$in", make_array("Python", "SQL")))))) << std::endl;

mongocxx::options::find options;
options.projection(make_document(kvp("_id", 0), kvp("fio", 1), kvp("skills", 1)));

for (const auto& doc : resumes.find(make_document(kvp("skills", make_document(kvp("$all", make_array("Python", "SQL"))))), options)) {
    std::cout << bsoncxx::to_json(doc, bsoncxx::ExtendedJsonMode::k_relaxed) << std::endl;
}

Go · mongo-driverвсе навыки из списка

vse, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "skills", Value: bson.D{{Key: "$all", Value: bson.A{"Python", "SQL"}}}}})
lyuboy, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "skills", Value: bson.D{{Key: "$in", Value: bson.A{"Python", "SQL"}}}}})

fmt.Println("$all [Python, SQL]:", vse)
fmt.Println("$in [Python, SQL]: ", lyuboy)

cursor, _ := resumes.Find(ctx, bson.D{{Key: "skills", Value: bson.D{{Key: "$all", Value: bson.A{"Python", "SQL"}}}}},
    options.Find().SetProjection(bson.D{{Key: "_id", Value: 0}, {Key: "fio", Value: 1}, {Key: "skills", Value: 1}}))
for cursor.Next(ctx) {
    var doc bson.D
    cursor.Decode(&doc)
    out, _ := bson.MarshalExtJSON(doc, false, false)
    fmt.Println(string(out))
}

Ruby · mongoвсе навыки из списка

puts "$all [Python, SQL]: " + resumes.count_documents({ "skills" => { "$all" => ["Python", "SQL"] } }).to_s
puts "$in [Python, SQL]:  " + resumes.count_documents({ "skills" => { "$in" => ["Python", "SQL"] } }).to_s

resumes.find({ "skills" => { "$all" => ["Python", "SQL"] } }, projection: { "_id" => 0, "fio" => 1, "skills" => 1 })
       .each { |doc| puts doc.inspect }

Вывод в терминалрезультат запуска

$all [Python, SQL]: 4
$in [Python, SQL]:  6
{'fio': 'Пётр Ковалёв', 'skills': ['Python', 'SQL', 'Git', 'Docker']}
{'fio': 'Алина Дроздова', 'skills': ['SQL', 'Python', 'ClickHouse', 'Power BI', 'Excel']}
{'fio': 'Ксения Лапина', 'skills': ['Postman', 'SQL', 'Selenium', 'Python']}
{'fio': 'Ольга Пирогова', 'skills': ['SQL', 'Excel', 'Python', 'ClickHouse']}

Вывод в терминалрезультат запуска

$all [Python, SQL]: 4
$in [Python, SQL]:  6
{ "fio" : "Пётр Ковалёв", "skills" : [ "Python", "SQL", "Git", "Docker" ] }
{ "fio" : "Алина Дроздова", "skills" : [ "SQL", "Python", "ClickHouse", "Power BI", "Excel" ] }
{ "fio" : "Ксения Лапина", "skills" : [ "Postman", "SQL", "Selenium", "Python" ] }
{ "fio" : "Ольга Пирогова", "skills" : [ "SQL", "Excel", "Python", "ClickHouse" ] }

Вывод в терминалрезультат запуска

$all [Python, SQL]: 4
$in [Python, SQL]:  6
{"fio":"Пётр Ковалёв","skills":["Python","SQL","Git","Docker"]}
{"fio":"Алина Дроздова","skills":["SQL","Python","ClickHouse","Power BI","Excel"]}
{"fio":"Ксения Лапина","skills":["Postman","SQL","Selenium","Python"]}
{"fio":"Ольга Пирогова","skills":["SQL","Excel","Python","ClickHouse"]}

Вывод в терминалрезультат запуска

$all [Python, SQL]: 4
$in [Python, SQL]:  6
{"fio"=>"Пётр Ковалёв", "skills"=>["Python", "SQL", "Git", "Docker"]}
{"fio"=>"Алина Дроздова", "skills"=>["SQL", "Python", "ClickHouse", "Power BI", "Excel"]}
{"fio"=>"Ксения Лапина", "skills"=>["Postman", "SQL", "Selenium", "Python"]}
{"fio"=>"Ольга Пирогова", "skills"=>["SQL", "Excel", "Python", "ClickHouse"]}

Оба навыка есть в четырёх резюме, хотя бы один — в шести. В выводе видно, что порядок в массивах разный: у Петра Ковалёва Python стоит первым, у остальных трёх — после SQL. Для $all это не имеет значения.

Compass, коллекция hh.resumes: фильтр skills $all Python, SQL, счётчик 1 – 4 of 4, массивы навыков раскрыты — Compass · `hh.resumes`, фильтр `{ skills: { $all: ["Python", "SQL"] } }`

Во всех четырёх раскрытых массивах есть и "Python", и "SQL", но на разных местах и вместе с другими навыками. Для $all важен только состав.

§3Два условия на массив документов

Точечная нотация работает и с массивом документов: "experience.role" означает «поле role у любого элемента массива». Когда условий на массив два, каждое проверяется независимо, и выполнить их могут разные элементы.

Задача: найти соискателей, которые были стажёрами не меньше шести месяцев. Если записать её двумя условиями через точку, фильтр прочитается как «среди мест работы есть место с ролью „стажёр“, и среди мест работы есть место длиной от шести месяцев».

Python · PyMongoдва условия на массив документов

filtr = {"experience.role": "стажёр",
         "experience.months": {"$gte": 6}}

for doc in resumes.find(filtr, {"_id": 0, "fio": 1, "experience": 1}):
    print(doc)

C++ · mongocxxдва условия на массив документов

auto filtr = make_document(
    kvp("experience.role", "стажёр"),
    kvp("experience.months", make_document(kvp("$gte", 6))));

mongocxx::options::find options;
options.projection(make_document(kvp("_id", 0), kvp("fio", 1), kvp("experience", 1)));

for (const auto& doc : resumes.find(filtr.view(), options)) {
    std::cout << bsoncxx::to_json(doc, bsoncxx::ExtendedJsonMode::k_relaxed) << std::endl;
}

Go · mongo-driverдва условия на массив документов

filtr := bson.D{
    {Key: "experience.role", Value: "стажёр"},
    {Key: "experience.months", Value: bson.D{{Key: "$gte", Value: 6}}}}

cursor, _ := resumes.Find(ctx, filtr,
    options.Find().SetProjection(bson.D{{Key: "_id", Value: 0}, {Key: "fio", Value: 1}, {Key: "experience", Value: 1}}))
for cursor.Next(ctx) {
    var doc bson.D
    cursor.Decode(&doc)
    out, _ := bson.MarshalExtJSON(doc, false, false)
    fmt.Println(string(out))
}

Ruby · mongoдва условия на массив документов

filtr = { "experience.role" => "стажёр",
          "experience.months" => { "$gte" => 6 } }

resumes.find(filtr, projection: { "_id" => 0, "fio" => 1, "experience" => 1 })
       .each { |doc| puts doc.inspect }

Вывод в терминалрезультат запуска

{'fio': 'Пётр Ковалёв', 'experience': [{'company': 'ИП Сорокин', 'role': 'стажёр', 'months': 6, 'stack': ['Python', 'PostgreSQL']}]}
{'fio': 'Алина Дроздова', 'experience': [{'company': 'Ozon', 'role': 'младший аналитик', 'months': 14, 'stack': ['ClickHouse', 'Python']}, {'company': 'Retail Lab', 'role': 'стажёр', 'months': 5, 'stack': ['SQL']}]}

Вывод в терминалрезультат запуска

{ "fio" : "Пётр Ковалёв", "experience" : [ { "company" : "ИП Сорокин", "role" : "стажёр", "months" : 6, "stack" : [ "Python", "PostgreSQL" ] } ] }
{ "fio" : "Алина Дроздова", "experience" : [ { "company" : "Ozon", "role" : "младший аналитик", "months" : 14, "stack" : [ "ClickHouse", "Python" ] }, { "company" : "Retail Lab", "role" : "стажёр", "months" : 5, "stack" : [ "SQL" ] } ] }

Вывод в терминалрезультат запуска

{"fio":"Пётр Ковалёв","experience":[{"company":"ИП Сорокин","role":"стажёр","months":6,"stack":["Python","PostgreSQL"]}]}
{"fio":"Алина Дроздова","experience":[{"company":"Ozon","role":"младший аналитик","months":14,"stack":["ClickHouse","Python"]},{"company":"Retail Lab","role":"стажёр","months":5,"stack":["SQL"]}]}

Вывод в терминалрезультат запуска

{"fio"=>"Пётр Ковалёв", "experience"=>[{"company"=>"ИП Сорокин", "role"=>"стажёр", "months"=>6, "stack"=>["Python", "PostgreSQL"]}]}
{"fio"=>"Алина Дроздова", "experience"=>[{"company"=>"Ozon", "role"=>"младший аналитик", "months"=>14, "stack"=>["ClickHouse", "Python"]}, {"company"=>"Retail Lab", "role"=>"стажёр", "months"=>5, "stack"=>["SQL"]}]}

Нашлись двое. У Петра Ковалёва одно место работы: стажёр, 6 месяцев — оба условия выполнены одним элементом. У Алины Дроздовой два места: младший аналитик в Ozon на 14 месяцев и стажёр в Retail Lab на 5. Роль «стажёр» дал второй элемент, срок от шести месяцев — первый. Под задачу она не подходит: стажёром она была пять месяцев.

Compass, коллекция hh.resumes: фильтр experience.role стажёр и experience.months от 6, счётчик 1 – 2 of 2, у второго резюме раскрыт массив experience из двух мест работы — Compass · два условия через точку — два резюме; у Алины Дроздовой условия выполнены разными местами работы

Счётчик 1 – 2 of 2. Чтобы массивы поместились в кадр, в поле Project задана проекция { _id: 0, fio: 1, experience: 1 }. Во втором документе раскрыт массив experience: в первом элементе role — «младший аналитик», months — 14, во втором role — «стажёр», months — 5. Условие на роль выполнено вторым элементом, условие на срок — первым.

§4`$elemMatch`: один элемент — все условия

Оператор $elemMatch принимает документ условий и отбирает документы, в массиве которых есть хотя бы один элемент, выполняющий все эти условия сразу. Имена полей внутри $elemMatch пишутся от элемента массива: role и months, без experience. впереди.

Python · PyMongo$elemMatch: оба условия в одном элементе

filtr = {"experience": {"$elemMatch": {"role": "стажёр", "months": {"$gte": 6}}}}

for doc in resumes.find(filtr, {"_id": 0, "fio": 1, "experience": 1}):
    print(doc)

C++ · mongocxx$elemMatch: оба условия в одном элементе

auto filtr = make_document(kvp("experience", make_document(kvp("$elemMatch", make_document(
    kvp("role", "стажёр"),
    kvp("months", make_document(kvp("$gte", 6))))))));

mongocxx::options::find options;
options.projection(make_document(kvp("_id", 0), kvp("fio", 1), kvp("experience", 1)));

for (const auto& doc : resumes.find(filtr.view(), options)) {
    std::cout << bsoncxx::to_json(doc, bsoncxx::ExtendedJsonMode::k_relaxed) << std::endl;
}

Go · mongo-driver$elemMatch: оба условия в одном элементе

filtr := bson.D{{Key: "experience", Value: bson.D{{Key: "$elemMatch", Value: bson.D{
    {Key: "role", Value: "стажёр"},
    {Key: "months", Value: bson.D{{Key: "$gte", Value: 6}}}}}}}}

cursor, _ := resumes.Find(ctx, filtr,
    options.Find().SetProjection(bson.D{{Key: "_id", Value: 0}, {Key: "fio", Value: 1}, {Key: "experience", Value: 1}}))
for cursor.Next(ctx) {
    var doc bson.D
    cursor.Decode(&doc)
    out, _ := bson.MarshalExtJSON(doc, false, false)
    fmt.Println(string(out))
}

Ruby · mongo$elemMatch: оба условия в одном элементе

filtr = { "experience" => { "$elemMatch" => { "role" => "стажёр", "months" => { "$gte" => 6 } } } }

resumes.find(filtr, projection: { "_id" => 0, "fio" => 1, "experience" => 1 })
       .each { |doc| puts doc.inspect }

Вывод в терминалрезультат запуска

{'fio': 'Пётр Ковалёв', 'experience': [{'company': 'ИП Сорокин', 'role': 'стажёр', 'months': 6, 'stack': ['Python', 'PostgreSQL']}]}

Вывод в терминалрезультат запуска

{ "fio" : "Пётр Ковалёв", "experience" : [ { "company" : "ИП Сорокин", "role" : "стажёр", "months" : 6, "stack" : [ "Python", "PostgreSQL" ] } ] }

Вывод в терминалрезультат запуска

{"fio":"Пётр Ковалёв","experience":[{"company":"ИП Сорокин","role":"стажёр","months":6,"stack":["Python","PostgreSQL"]}]}

Вывод в терминалрезультат запуска

{"fio"=>"Пётр Ковалёв", "experience"=>[{"company"=>"ИП Сорокин", "role"=>"стажёр", "months"=>6, "stack"=>["Python", "PostgreSQL"]}]}

Остался один Пётр Ковалёв: только у него роль «стажёр» и срок от шести месяцев записаны в одном элементе. Разница между §3 и §4 — одно резюме: без $elemMatch каждое условие ищет в массиве свой подходящий элемент, с $elemMatch все условия проверяются на одном и том же элементе.

Compass, коллекция hh.resumes: фильтр с $elemMatch, счётчик 1 – 1 of 1, у резюме Петра Ковалёва раскрыт массив experience — Compass · те же условия внутри `$elemMatch` — одно резюме

Счётчик 1 – 1 of 1. У Петра Ковалёва в массиве один элемент: role — «стажёр», months — 6. Оба условия выполнены им одним.

Если условие на массив одно, $elemMatch не нужен: {"experience.role": "стажёр"} и {"experience": {"$elemMatch": {"role": "стажёр"}}} находят одни и те же документы. Оператор нужен, когда условий два и больше и они должны относиться к одному элементу.

§5`$size`: длина массива

Оператор $size отбирает документы, в которых массив содержит ровно заданное число элементов. Значение — только целое число: диапазон $size не принимает.

Python · PyMongoдлина массива

print("навыков ровно 4:", resumes.count_documents({"skills": {"$size": 4}}))
print("навыков ровно 5:", resumes.count_documents({"skills": {"$size": 5}}))
print("мест работы 0:  ", resumes.count_documents({"experience": {"$size": 0}}))
print("мест работы 2:  ", resumes.count_documents({"experience": {"$size": 2}}))

C++ · mongocxxдлина массива

std::cout << "навыков ровно 4: " << resumes.count_documents(make_document(kvp("skills", make_document(kvp("$size", 4))))) << std::endl;
std::cout << "навыков ровно 5: " << resumes.count_documents(make_document(kvp("skills", make_document(kvp("$size", 5))))) << std::endl;
std::cout << "мест работы 0:   " << resumes.count_documents(make_document(kvp("experience", make_document(kvp("$size", 0))))) << std::endl;
std::cout << "мест работы 2:   " << resumes.count_documents(make_document(kvp("experience", make_document(kvp("$size", 2))))) << std::endl;

Go · mongo-driverдлина массива

chetyre, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "skills", Value: bson.D{{Key: "$size", Value: 4}}}})
pyat, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "skills", Value: bson.D{{Key: "$size", Value: 5}}}})
nol, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "experience", Value: bson.D{{Key: "$size", Value: 0}}}})
dva, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "experience", Value: bson.D{{Key: "$size", Value: 2}}}})

fmt.Println("навыков ровно 4:", chetyre)
fmt.Println("навыков ровно 5:", pyat)
fmt.Println("мест работы 0:  ", nol)
fmt.Println("мест работы 2:  ", dva)

Ruby · mongoдлина массива

puts "навыков ровно 4: " + resumes.count_documents({ "skills" => { "$size" => 4 } }).to_s
puts "навыков ровно 5: " + resumes.count_documents({ "skills" => { "$size" => 5 } }).to_s
puts "мест работы 0:   " + resumes.count_documents({ "experience" => { "$size" => 0 } }).to_s
puts "мест работы 2:   " + resumes.count_documents({ "experience" => { "$size" => 2 } }).to_s

Вывод в терминалрезультат запуска

навыков ровно 4: 6
навыков ровно 5: 2
мест работы 0:   1
мест работы 2:   2

Вывод в терминалрезультат запуска

навыков ровно 4: 6
навыков ровно 5: 2
мест работы 0:   1
мест работы 2:   2

Вывод в терминалрезультат запуска

навыков ровно 4: 6
навыков ровно 5: 2
мест работы 0:   1
мест работы 2:   2

Вывод в терминалрезультат запуска

навыков ровно 4: 6
навыков ровно 5: 2
мест работы 0:   1
мест работы 2:   2

Четыре навыка указаны в шести резюме, пять — в двух. Пустой массив опыта — у одного резюме, Дарьи Нечаевой: $size: 0 находит пустой массив. Резюме Анны Беловой в эту строку не попало — поля experience в нём нет, а у отсутствующего поля длины нет. Два места работы — у Алины Дроздовой и Тимура Валиева.

Compass, коллекция hh.resumes: фильтр experience $size 0, счётчик 1 – 1 of 1, у Дарьи Нечаевой experience пустой массив — Compass · `hh.resumes`, фильтр `{ experience: { $size: 0 } }` — пустой массив опыта

Счётчик 1 – 1 of 1. У Дарьи Нечаевой поле experience есть, и Compass показывает его как [] — пустой массив. Резюме без поля experience в выдаче нет.

§6Элемент по номеру

К элементу массива можно обратиться по номеру через точку, как к полю вложенного документа. Нумерация начинается с нуля: "skills.0" — первый навык, "skills.3" — четвёртый. Для массива документов номер ставится перед именем поля: "experience.0.months" — срок на первом месте работы.

Номер элемента решает и задачу, которую $size не решает, — «в массиве не меньше N элементов». Если в массиве есть элемент с номером 3, значит, элементов не меньше четырёх.

Python · PyMongoэлемент по номеру

print("первый навык Python:", resumes.count_documents({"skills.0": "Python"}))
print("навыков не меньше 4:", resumes.count_documents({"skills.3": {"$exists": True}}))
print("навыков не меньше 5:", resumes.count_documents({"skills.4": {"$exists": True}}))

for doc in resumes.find({"skills.0": "Python"}, {"_id": 0, "fio": 1, "skills": 1}):
    print(doc)

C++ · mongocxxэлемент по номеру

std::cout << "первый навык Python: " << resumes.count_documents(make_document(kvp("skills.0", "Python"))) << std::endl;
std::cout << "навыков не меньше 4: " << resumes.count_documents(make_document(kvp("skills.3", make_document(kvp("$exists", true))))) << std::endl;
std::cout << "навыков не меньше 5: " << resumes.count_documents(make_document(kvp("skills.4", make_document(kvp("$exists", true))))) << std::endl;

mongocxx::options::find options;
options.projection(make_document(kvp("_id", 0), kvp("fio", 1), kvp("skills", 1)));

for (const auto& doc : resumes.find(make_document(kvp("skills.0", "Python")), options)) {
    std::cout << bsoncxx::to_json(doc, bsoncxx::ExtendedJsonMode::k_relaxed) << std::endl;
}

Go · mongo-driverэлемент по номеру

pervyy, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "skills.0", Value: "Python"}})
neMenshe4, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "skills.3", Value: bson.D{{Key: "$exists", Value: true}}}})
neMenshe5, _ := resumes.CountDocuments(ctx, bson.D{{Key: "skills.4", Value: bson.D{{Key: "$exists", Value: true}}}})

fmt.Println("первый навык Python:", pervyy)
fmt.Println("навыков не меньше 4:", neMenshe4)
fmt.Println("навыков не меньше 5:", neMenshe5)

cursor, _ := resumes.Find(ctx, bson.D{{Key: "skills.0", Value: "Python"}},
    options.Find().SetProjection(bson.D{{Key: "_id", Value: 0}, {Key: "fio", Value: 1}, {Key: "skills", Value: 1}}))
for cursor.Next(ctx) {
    var doc bson.D
    cursor.Decode(&doc)
    out, _ := bson.MarshalExtJSON(doc, false, false)
    fmt.Println(string(out))
}

Ruby · mongoэлемент по номеру

puts "первый навык Python: " + resumes.count_documents({ "skills.0" => "Python" }).to_s
puts "навыков не меньше 4: " + resumes.count_documents({ "skills.3" => { "$exists" => true } }).to_s
puts "навыков не меньше 5: " + resumes.count_documents({ "skills.4" => { "$exists" => true } }).to_s

resumes.find({ "skills.0" => "Python" }, projection: { "_id" => 0, "fio" => 1, "skills" => 1 })
       .each { |doc| puts doc.inspect }

Вывод в терминалрезультат запуска

первый навык Python: 3
навыков не меньше 4: 8
навыков не меньше 5: 2
{'fio': 'Анна Белова', 'skills': ['Python', 'Git']}
{'fio': 'Пётр Ковалёв', 'skills': ['Python', 'SQL', 'Git', 'Docker']}
{'fio': 'Марк Ефремов', 'skills': ['Python', 'FastAPI', 'MongoDB', 'Git']}

Вывод в терминалрезультат запуска

первый навык Python: 3
навыков не меньше 4: 8
навыков не меньше 5: 2
{ "fio" : "Анна Белова", "skills" : [ "Python", "Git" ] }
{ "fio" : "Пётр Ковалёв", "skills" : [ "Python", "SQL", "Git", "Docker" ] }
{ "fio" : "Марк Ефремов", "skills" : [ "Python", "FastAPI", "MongoDB", "Git" ] }

Вывод в терминалрезультат запуска

первый навык Python: 3
навыков не меньше 4: 8
навыков не меньше 5: 2
{"fio":"Анна Белова","skills":["Python","Git"]}
{"fio":"Пётр Ковалёв","skills":["Python","SQL","Git","Docker"]}
{"fio":"Марк Ефремов","skills":["Python","FastAPI","MongoDB","Git"]}

Вывод в терминалрезультат запуска

первый навык Python: 3
навыков не меньше 4: 8
навыков не меньше 5: 2
{"fio"=>"Анна Белова", "skills"=>["Python", "Git"]}
{"fio"=>"Пётр Ковалёв", "skills"=>["Python", "SQL", "Git", "Docker"]}
{"fio"=>"Марк Ефремов", "skills"=>["Python", "FastAPI", "MongoDB", "Git"]}

Python стоит первым в навыках у трёх соискателей, и вывод это подтверждает. Навыков не меньше четырёх — у восьми резюме из девяти: четырёх или пяти. Не меньше пяти — у двух, это те же два резюме, что нашёл $size: 5 в §5.

Compass, коллекция hh.resumes: фильтр skills.0 равно Python, счётчик 1 – 3 of 3, в каждом массиве Python первым — Compass · `hh.resumes`, фильтр `{ "skills.0": "Python" }` — Python на первом месте

Во всех трёх раскрытых массивах "Python" стоит первым элементом. Имя "skills.0" в поле фильтра взято в кавычки из-за точки.

§7Массивы в Compass

Кадры в разделах выше сняты в Compass на тех же запросах, что и примеры. Условия на массивы в поле фильтра пишутся так же, как в коде: $all и $in — со списком в квадратных скобках, $elemMatch — с документом условий. Имя с номером элемента или с точкой, "skills.0", "experience.role", берут в кавычки. Раскрыть массив в списке документов можно треугольником слева от имени поля.

§8Частые ошибки

Что написано	Что происходит	Как правильно
`{"skills": ["Python", "SQL"]}`	Пусто: массив в фильтре сравнивается с полем целиком, вместе с порядком	`{"$all": ["Python", "SQL"]}`
`{"experience.role": "стажёр", "experience.months": {"$gte": 6}}`	Находит документы, где условия выполнены разными элементами массива	`{"$elemMatch": {"role": "стажёр", "months": {"$gte": 6}}}`
`{"experience": {"$elemMatch": {"experience.role": "стажёр"}}}`	Пусто: внутри `$elemMatch` имена полей пишутся от элемента, без имени массива	`{"$elemMatch": {"role": "стажёр"}}`
`{"skills": {"$size": {"$gte": 4}}}`	Ошибка сервера: `Failed to parse $size. Expected a number`	`{"skills.3": {"$exists": True}}`
`{"experience": {"$size": 0}}`	Не находит документы, где поля нет совсем	`{"experience.0": {"$exists": False}}`

Что написано	Что происходит	Как правильно
`make_document(kvp("skills", make_array("Python", "SQL")))`	Пусто: массив в фильтре сравнивается с полем целиком, вместе с порядком	`make_document(kvp("$all", make_array("Python", "SQL")))`
`make_document(kvp("experience.role", "стажёр"), kvp("experience.months", make_document(kvp("$gte", 6))))`	Находит документы, где условия выполнены разными элементами массива	`make_document(kvp("$elemMatch", make_document(kvp("role", "стажёр"), kvp("months", make_document(kvp("$gte", 6))))))`
`make_document(kvp("experience", make_document(kvp("$elemMatch", make_document(kvp("experience.role", "стажёр"))))))`	Пусто: внутри `$elemMatch` имена полей пишутся от элемента, без имени массива	`make_document(kvp("$elemMatch", make_document(kvp("role", "стажёр"))))`
`make_document(kvp("skills", make_document(kvp("$size", make_document(kvp("$gte", 4))))))`	Ошибка сервера: `Failed to parse $size. Expected a number`	`make_document(kvp("skills.3", make_document(kvp("$exists", true))))`
`make_document(kvp("experience", make_document(kvp("$size", 0))))`	Не находит документы, где поля нет совсем	`make_document(kvp("experience.0", make_document(kvp("$exists", false))))`

Что написано	Что происходит	Как правильно
`bson.D{{Key: "skills", Value: bson.A{"Python", "SQL"}}}`	Пусто: массив в фильтре сравнивается с полем целиком, вместе с порядком	`bson.D{{Key: "$all", Value: bson.A{"Python", "SQL"}}}`
`bson.D{{Key: "experience.role", Value: "стажёр"}, {Key: "experience.months", Value: bson.D{{Key: "$gte", Value: 6}}}}`	Находит документы, где условия выполнены разными элементами массива	`bson.D{{Key: "$elemMatch", Value: bson.D{{Key: "role", Value: "стажёр"}, {Key: "months", Value: bson.D{{Key: "$gte", Value: 6}}}}}}`
`bson.D{{Key: "experience", Value: bson.D{{Key: "$elemMatch", Value: bson.D{{Key: "experience.role", Value: "стажёр"}}}}}}`	Пусто: внутри `$elemMatch` имена полей пишутся от элемента, без имени массива	`bson.D{{Key: "$elemMatch", Value: bson.D{{Key: "role", Value: "стажёр"}}}}`
`bson.D{{Key: "skills", Value: bson.D{{Key: "$size", Value: bson.D{{Key: "$gte", Value: 4}}}}}}`	Ошибка сервера: `Failed to parse $size. Expected a number`	`bson.D{{Key: "skills.3", Value: bson.D{{Key: "$exists", Value: true}}}}`
`bson.D{{Key: "experience", Value: bson.D{{Key: "$size", Value: 0}}}}`	Не находит документы, где поля нет совсем	`bson.D{{Key: "experience.0", Value: bson.D{{Key: "$exists", Value: false}}}}`

Что написано	Что происходит	Как правильно
`{ "skills" => ["Python", "SQL"] }`	Пусто: массив в фильтре сравнивается с полем целиком, вместе с порядком	`{ "$all" => ["Python", "SQL"] }`
`{ "experience.role" => "стажёр", "experience.months" => { "$gte" => 6 } }`	Находит документы, где условия выполнены разными элементами массива	`{ "$elemMatch" => { "role" => "стажёр", "months" => { "$gte" => 6 } } }`
`{ "experience" => { "$elemMatch" => { "experience.role" => "стажёр" } } }`	Пусто: внутри `$elemMatch` имена полей пишутся от элемента, без имени массива	`{ "$elemMatch" => { "role" => "стажёр" } }`
`{ "skills" => { "$size" => { "$gte" => 4 } } }`	Ошибка сервера: `Failed to parse $size. Expected a number`	`{ "skills.3" => { "$exists" => true } }`
`{ "experience" => { "$size" => 0 } }`	Не находит документы, где поля нет совсем	`{ "experience.0" => { "$exists" => false } }`

§9Проверьте себя

Чем {"skills": {"$all": ["Python", "SQL"]}} отличается от {"skills": ["Python", "SQL"]}?

$all отбирает резюме, где среди навыков есть и Python, и SQL, в любом порядке и вместе с другими навыками. Массив без оператора сравнивается с полем целиком: навыков должно быть ровно два, Python первым. В базе курса первый фильтр находит четыре резюме, второй — ни одного.

Почему фильтр {"experience.role": "стажёр", "experience.months": {"$gte": 6}} нашёл резюме, где стажировка длилась пять месяцев?

Условия на массив проверяются независимо: роль «стажёр» дало одно место работы, срок от шести месяцев — другое. Чтобы оба условия относились к одному месту работы, их помещают в $elemMatch.

Как записать внутри $elemMatch условие на поле role элементов массива experience?

Именем поля элемента: {"experience": {"$elemMatch": {"role": "стажёр"}}}. Запись "experience.role" внутри $elemMatch ищет в элементе поле experience, которого там нет, и результат будет пустым.

Как найти резюме, где навыков пять и больше?

Через номер элемента: {"skills.4": {"$exists": true}}. Если в массиве есть элемент с номером 4, элементов не меньше пяти. $size принимает только точное число.

Попадёт ли в результат {"experience": {"$size": 0}} резюме без поля experience?

Нет. $size проверяет длину массива, а у отсутствующего поля длины нет. Пустой массив и отсутствующее поле вместе находит условие {"experience.0": {"$exists": false}}: первого элемента нет ни в том, ни в другом случае.

§10Шпаргалка

Все значения из списка {"skills": {"$all": ["Python", "SQL"]}}

Один элемент — все условия {"experience": {"$elemMatch": {"role": "стажёр", "months": {"$gte": 6}}}}

Длина массива {"skills": {"$size": 4}}

Не меньше N элементов {"skills.3": {"$exists": True}}

Элемент по номеру {"skills.0": "Python"}

Пустой массив или нет поля {"experience.0": {"$exists": False}}

Все значения из списка make_document(kvp("skills", make_document(kvp("$all", make_array("Python", "SQL")))))

Один элемент — все условия

make_document(kvp("experience", make_document(kvp("$elemMatch", make_document(kvp("role", "стажёр"), kvp("months", make_document(kvp("$gte", 6))))))))

Длина массива make_document(kvp("skills", make_document(kvp("$size", 4))))

Не меньше N элементов make_document(kvp("skills.3", make_document(kvp("$exists", true))))

Элемент по номеру make_document(kvp("skills.0", "Python"))

Пустой массив или нет поля make_document(kvp("experience.0", make_document(kvp("$exists", false))))

Все значения из списка bson.D{{Key: "skills", Value: bson.D{{Key: "$all", Value: bson.A{"Python", "SQL"}}}}}

Один элемент — все условия

bson.D{{Key: "experience", Value: bson.D{{Key: "$elemMatch", Value: bson.D{{Key: "role", Value: "стажёр"}, {Key: "months", Value: bson.D{{Key: "$gte", Value: 6}}}}}}}}

Длина массива bson.D{{Key: "skills", Value: bson.D{{Key: "$size", Value: 4}}}}

Не меньше N элементов bson.D{{Key: "skills.3", Value: bson.D{{Key: "$exists", Value: true}}}}

Элемент по номеру bson.D{{Key: "skills.0", Value: "Python"}}

Пустой массив или нет поля bson.D{{Key: "experience.0", Value: bson.D{{Key: "$exists", Value: false}}}}

Все значения из списка { "skills" => { "$all" => ["Python", "SQL"] } }

Один элемент — все условия { "experience" => { "$elemMatch" => { "role" => "стажёр", "months" => { "$gte" => 6 } } } }

Длина массива { "skills" => { "$size" => 4 } }

Не меньше N элементов { "skills.3" => { "$exists" => true } }

Элемент по номеру { "skills.0" => "Python" }

Пустой массив или нет поля { "experience.0" => { "$exists" => false } }

Итог главы

Равенство и $in по массиву требуют хотя бы одного совпавшего элемента, массив в фильтре сравнивается с полем целиком. $all требует, чтобы в массиве были все значения из списка, в любом порядке. Несколько условий на массив документов проверяются независимо и могут выполняться разными элементами; $elemMatch требует, чтобы все условия выполнил один элемент, и имена полей внутри него пишутся от элемента. $size проверяет точную длину массива, а условие «не меньше N элементов» записывается через номер элемента: "поле.N-1" с $exists. Следующая глава — о поиске по части строки: $regex и $options.

Глава 2.6 · Справочник по MongoDB Автор: Макаров Максим Николаевич

§1Что уже известно о массивах

§2$all: все значения из списка

§3Два условия на массив документов

§4$elemMatch: один элемент — все условия

§5$size: длина массива

§6Элемент по номеру

§7Массивы в Compass

§8Частые ошибки

§9Проверьте себя

§10Шпаргалка

Итог главы

§2`$all`: все значения из списка

§4`$elemMatch`: один элемент — все условия

§5`$size`: длина массива