MongoDB查询：如何仅返回嵌套文档中符合条件的子文档？

我有一个包含运动员ID、赛季以及运动员参与的各类赛事和成绩列表的数据集，结构如下：

[
  {
    'id':'123',
    'season':'2019',
    'event_type1':[
      {'Date':'20 Oct 2019', 'Location':'somewhere1','result':'182'},
      {'Date':'20 Oct 2019', 'Location':'somewhere2','result':'184'}
    ], 
    'event_type2':[
      {'Date':'20 Oct 2019', 'Location':'somewhere1','result':'182'},
      {'Date':'20 Oct 2019', 'Location':'somewhere2','result':'184'}
    ]
  }
]

目前我能通过以下查询语句，找出所有event_type1中至少存在一个Location为somewhere1的文档：

query = {
    '$and': [
        {'season': 2019},
        {'event_type1':{ '$elemMatch' : {'Location':'somewhere1'}}}
    ]
}
db.col.find(query)

但我希望仅返回event_type1中Location为somewhere1的子文档，而不是包含符合条件子文档的整个父文档。目前只能通过遍历返回的字典来处理，未找到更优方法。

补充信息：我的场景中event_type名称包含空格，且不同运动员的event_type不尽相同，尝试$unwind方法未成功。

可以直接检索出目标子文档，根据你的场景（动态event_type名称、带空格），通过MongoDB聚合管道实现，分两种情况说明：

1. 针对已知名称的event_type（含带空格的名称） #

如果明确要查询的event_type名称，用$project配合$filter提取数组中符合条件的元素，再通过$unwind展开、$replaceRoot将子文档设为根返回：

db.col.aggregate([
  // 筛选赛季符合条件且目标event_type存在匹配子文档的父文档
  {
    $match: {
      'season': '2019',
      'event_type1.Location': 'somewhere1'
    }
  },
  // 过滤event_type1数组，仅保留Location为somewhere1的元素
  {
    $project: {
      matched_events: {
        $filter: {
          input: '$event_type1',
          cond: { $eq: ['$$this.Location', 'somewhere1'] }
        }
      }
    }
  },
  // 展开匹配到的子文档数组，每个元素成为单独文档
  { $unwind: '$matched_events' },
  // 将子文档设为根文档，直接返回目标内容
  { $replaceRoot: { newRoot: '$matched_events' } }
])

如果event_type名称带空格（如Track and Field），只需用引号包裹字段名：'Track and Field.Location'，$filter的input改为'$Track and Field'即可。

2. 针对未知/动态的event_type名称 #

如果不同运动员的event_type各不相同，无法提前指定字段名，用$objectToArray将文档转为键值对数组，统一遍历处理所有event_type字段：

db.col.aggregate([
  // 筛选赛季符合条件的文档
  { $match: { 'season': '2019' } },
  // 将文档转为键值对数组，方便遍历所有字段
  { $project: { events: { $objectToArray: '$$ROOT' } } },
  // 展开所有键值对
  { $unwind: '$events' },
  // 筛选出值为数组的字段（即各类event_type），且数组中存在目标子文档
  {
    $match: {
      'events.v': { $type: 'array' },
      'events.v.Location': 'somewhere1'
    }
  },
  // 过滤每个event_type数组中的目标子文档
  {
    $project: {
      matched_events: {
        $filter: {
          input: '$events.v',
          cond: { $eq: ['$$this.Location', 'somewhere1'] }
        }
      }
    }
  },
  // 展开匹配到的子文档数组
  { $unwind: '$matched_events' },
  // 返回子文档作为根文档
  { $replaceRoot: { newRoot: '$matched_events' } }
])

这个方法会自动遍历文档中所有数组类型的字段，找出所有包含Location: 'somewhere1'的子文档并返回。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者TheArmbreaker