关于在MongoDB中使用$type查询Array类型数据的一些问题

问题关键词

mongo、查询、数据类型、$type、array、数组；

问题简述

在使用MongoDB的过程中，我多次遇到了这样的问题，之前一直没有当回事去解决，直到现在，这个问题已经影响到我的工作效率，实在是忍无可忍了。

在mongo中，我们可以使用$type去查询指定字段符合查询条件的文档，但是我在查询某个字段是数组（Array）的时候，使用查询语句{$type: 4}却无法将指定的文档查到。

软件版本

这个我有些懵，mongo装在Linux上，在linux上通过交互页面查询版本为：

3.4.9

但是我在windows上通过Robo3T连接后查询版本为：

4.2.6

查询指令使用的都是version()。

这个也算是一个不太重要的问题吧。

问题演示

首先有集合中的文档如下所示，文档的informations字段的数据类型不同，有整型、字符串和数组。还有部分文档（文档4~文档7）的inforamtions字段为数组中包含各种数据类型的数据。

db.getCollection("temp_test").insertMany([
    {'_id': 1, 'informations': 2000},
    {'_id': 2, 'informations': 'Hello MongoDB.'},
    {'_id': 3, 'informations': []},
    {'_id': 4, 'informations': [2000]},
    {'_id': 5, 'informations': ['Hello MongoDB.']},
    {'_id': 6, 'informations': [[]]},
    {'_id': 7, 'informations': [2000, 'Hello MongoDB', []]},
])

而我遇到的问题是，我想要查询informations字段的值是数组（Array）类型的文档，也就是文档3至文档7（_id字段为3~7的文档）这五篇文档。

所以我使用了以下查询语句：

db.getCollection("temp_test").find({
    'informations': {'$type': 4},
    // 'informations': {'$type': 'array'},
})

但是结果却如下所示：

/* 1 */
{
    "_id" : 6.0,
    "informations" : [ 
        []
    ]
}

/* 2 */
{
    "_id" : 7.0,
    "informations" : [ 
        2000.0, 
        "Hello MongoDB", 
        []
    ]
}

使用该指令并不能查询得到informations为数组的文档，也就是我想要的文档3至文档7这五篇文档，而是查询到了文档6和文档7这两个数组中存在数组的文档。

此外，我还试验了其它几种类型的查询，结果都是这样的：如果查询的字段类型为数组，那么使用$type查询时，不会检查其本身，而是检查其数组中是否包含了指定类型的数据。

其余的案例如下所示：

如果我要查询informations字段为字符串的类型的数据，那么使用如下查询语句：

db.getCollection("temp_test").find({
    'informations': {'$type': 2},
    // 'informations': {'$type': 'string'},
})

结果如下所示，不仅查询到了本身就是字符串类型的文档2，而且还查询到了数组中包含字符串类型数据的文档5和文档7（_id为5和7的文档）。而我只想要文档2。

/* 1 */
{
    "_id" : 2.0,
    "informations" : "Hello MongoDB."
}

/* 2 */
{
    "_id" : 5.0,
    "informations" : [ 
        "Hello MongoDB."
    ]
}

/* 3 */
{
    "_id" : 7.0,
    "informations" : [ 
        2000.0, 
        "Hello MongoDB", 
        []
    ]
}

想要解决的问题

1. 上述的问题是否是正常的现象？

   关于这一点，我翻阅过官方文档MongoDB--$type，其中给出过类似的案例和描述，但是我觉得不够详细，没有解决我的困惑。

2. 我该如何精准的查询指定字段是某个类型的数据？

   还是用上例举例：如果我要查询informations字段为数组的文档，如何能够查询到文档3~文档7；如果我要查询informations字段为字符串的文档，如何能够只查询到文档2，而不包含文档5和文档7。

   另外特此说明：我并不确定informations字段的值是什么，所以没有办法指定某个确切的值来查询文档。