MongoDB(29) - 集計処理（aggregate）⑩コレクションの二重結合

今回は、コレクションの二重結合を行います。

サンプルデータ

以前用意した会社の部、課、従業員データを使用します。

集計処理（aggregate）①データ準備 - https://ailog.site/2021/09/02/2021/0902/

コレクションの二重結合

これまでは$lookupを使い２つのコレクションを結合してきました。

$lookupは１度に複数指定することができ、３つ以上のコレクションを結合することも可能です。

次のように３つのコレクションを結合してみます。

  • 従業員コレクション(employee)と課コレクション(division)を結合
    結合キーは課ID(k_id)
  • 課コレクション(division)と部署コレクション(department)を結合
    結合キーは部ID(b_id)

[Mongoシェル]

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> db.employee.aggregate([
     {$lookup:{
         from: "division",
         localField: "k_id",
         foreignField: "k_id",
         as: "division_docs"
     }},
     {$lookup:{
         from: "department",
         localField: "division_docs.b_id",
         foreignField: "b_id",
         as: "department_docs"
     }}
 ])
{ "_id" : ObjectId("612f07f568110fe533ed9d21"), "e_id" : "emp001", "k_id" : "ka1", "p_id" : "po1", "name" : "高山", "age" : 31, "salary" : 400000, "division_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f07b568110fe533ed9d19"), "k_id" : "ka1", "b_id" : "bu1", "name" : "総務課" } ], "department_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f075468110fe533ed9d16"), "b_id" : "bu1", "name" : "総務部" } ] }
{ "_id" : ObjectId("612f07f568110fe533ed9d22"), "e_id" : "emp002", "k_id" : "ka2", "p_id" : "po2", "name" : "生駒", "age" : 37, "salary" : 250000, "division_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f07b568110fe533ed9d1a"), "k_id" : "ka2", "b_id" : "bu2", "name" : "企画課" } ], "department_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f075468110fe533ed9d17"), "b_id" : "bu2", "name" : "企画部" } ] }
{ "_id" : ObjectId("612f07f568110fe533ed9d23"), "e_id" : "emp003", "k_id" : "ka3", "p_id" : "po3", "name" : "嘉喜", "age" : 23, "salary" : 200000, "division_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f07b568110fe533ed9d1b"), "k_id" : "ka3", "b_id" : "bu3", "name" : "開発1課" } ], "department_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f075468110fe533ed9d18"), "b_id" : "bu3", "name" : "開発部" } ] }
{ "_id" : ObjectId("612f07f568110fe533ed9d24"), "e_id" : "emp004", "k_id" : "ka4", "p_id" : "po4", "name" : "与田", "age" : 33, "salary" : 100000, "division_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f07b568110fe533ed9d1c"), "k_id" : "ka4", "b_id" : "bu3", "name" : "開発2課" } ], "department_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f075468110fe533ed9d18"), "b_id" : "bu3", "name" : "開発部" } ] }
{ "_id" : ObjectId("612f07f568110fe533ed9d25"), "e_id" : "emp005", "k_id" : "ka3", "p_id" : "po4", "name" : "松田", "age" : 35, "salary" : 550000, "division_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f07b568110fe533ed9d1b"), "k_id" : "ka3", "b_id" : "bu3", "name" : "開発1課" } ], "department_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f075468110fe533ed9d18"), "b_id" : "bu3", "name" : "開発部" } ] }
{ "_id" : ObjectId("612f07f568110fe533ed9d26"), "e_id" : "emp006", "k_id" : "ka4", "p_id" : "po4", "name" : "菅井", "age" : 45, "salary" : 120000, "division_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f07b568110fe533ed9d1c"), "k_id" : "ka4", "b_id" : "bu3", "name" : "開発2課" } ], "department_docs" : [ { "_id" : ObjectId("612f075468110fe533ed9d18"), "b_id" : "bu3", "name" : "開発部" } ] }

３つのコレクションを結合してデータを取得することができました。

表示フィールドの絞り込み

コレクションを二重結合して取得したドキュメントに対して、$projectを使って表示フィールドを絞り込みます。

また同時にunwindを使い、配列をオブジェクト型に展開します。

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> db.employee.aggregate([
     {$lookup:{
         from: "division",
         localField: "k_id",
         foreignField: "k_id",
         as: "division_docs"
     }},
     {$lookup:{
         from: "department",
         localField: "division_docs.b_id",
         foreignField: "b_id",
         as: "department_docs"
     }},
     {$project: {
         "_id":0,
         "e_id":1,
         "name":1,
         "department_docs.name": 1,
         "division_docs.name": 1
     }},
     {$unwind: "$department_docs"},  // 部署コレクションの展開
     {$unwind: "$division_docs"}     // 課コレクションの展開
 ])
{ "e_id" : "emp001", "name" : "高山", "division_docs" : { "name" : "総務課" }, "department_docs" : { "name" : "総務部" } }
{ "e_id" : "emp002", "name" : "生駒", "division_docs" : { "name" : "企画課" }, "department_docs" : { "name" : "企画部" } }
{ "e_id" : "emp003", "name" : "嘉喜", "division_docs" : { "name" : "開発1課" }, "department_docs" : { "name" : "開発部" } }
{ "e_id" : "emp004", "name" : "与田", "division_docs" : { "name" : "開発2課" }, "department_docs" : { "name" : "開発部" } }
{ "e_id" : "emp005", "name" : "松田", "division_docs" : { "name" : "開発1課" }, "department_docs" : { "name" : "開発部" } }
{ "e_id" : "emp006", "name" : "菅井", "division_docs" : { "name" : "開発2課" }, "department_docs" : { "name" : "開発部" } }

すっきりとした表示結果にすることができました。

Pythonで操作

上記の集計処理をPythonで行うと、次のようになります。

[ソースコード]

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import pymongo
from pymongo import MongoClient

# MongoDB操作用のインスタンスを作成
client = MongoClient()  # [IPとポートを指定する場合] MongoClient('10.200.243.203', 27017')

# データベースの取得
db1 = client.db1

# コレクションの結合（オブジェクト型に展開）
docs = db1.employee.aggregate([
             {'$lookup':{
                 'from': 'division',
                 'localField': 'k_id',
                 'foreignField': 'k_id',
                 'as': 'division_docs'
             }},
             {'$lookup':{
                 'from': 'department',
                 'localField': 'division_docs.b_id',
                 'foreignField': 'b_id',
                 'as': 'department_docs'
             }}
            ])
for doc in docs:
    print(doc)

# コレクションの結合（文字列型に展開）
docs = db1.employee.aggregate([
             {'$lookup':{
                 'from': 'division',
                 'localField': 'k_id',
                 'foreignField': 'k_id',
                 'as': 'division_docs'
             }},
             {'$lookup':{
                 'from': 'department',
                 'localField': 'division_docs.b_id',
                 'foreignField': 'b_id',
                 'as': 'department_docs'
             }},
             {'$project': {
                 '_id':0,
                 'e_id':1,
                 'name':1,
                 'department_docs.name': 1,
                 'division_docs.name': 1
             }},
             {'$unwind': '$department_docs'},
             {'$unwind': '$division_docs'}
           ])
for doc in docs:
    print(doc)

次回は、複数コレクションの結合を行います。