虽然这个问题是9.6年前问的，但这对很多人都有很大的帮助，我就是其中之一。感谢大家的提问、提示和回答。从这里的一个答案中…我发现下面的方法也可以用来投影父文档中的其他字段。这可能对某些人有帮助。

对于下面的文档，需要查明员工(emp #7839)是否将其休假历史设置为2020年。休假历史记录被实现为父雇员文档中的嵌入式文档。

db.employees.find( {"leave_history.calendar_year": 2020}, 
    {leave_history: {$elemMatch: {calendar_year: 2020}},empno:true,ename:true}).pretty()


{
        "_id" : ObjectId("5e907ad23997181dde06e8fc"),
        "empno" : 7839,
        "ename" : "KING",
        "mgrno" : 0,
        "hiredate" : "1990-05-09",
        "sal" : 100000,
        "deptno" : {
                "_id" : ObjectId("5e9065f53997181dde06e8f8")
        },
        "username" : "none",
        "password" : "none",
        "is_admin" : "N",
        "is_approver" : "Y",
        "is_manager" : "Y",
        "user_role" : "AP",
        "admin_approval_received" : "Y",
        "active" : "Y",
        "created_date" : "2020-04-10",
        "updated_date" : "2020-04-10",
        "application_usage_log" : [
                {
                        "logged_in_as" : "AP",
                        "log_in_date" : "2020-04-10"
                },
                {
                        "logged_in_as" : "EM",
                        "log_in_date" : ISODate("2020-04-16T07:28:11.959Z")
                }
        ],
        "leave_history" : [
                {
                        "calendar_year" : 2020,
                        "pl_used" : 0,
                        "cl_used" : 0,
                        "sl_used" : 0
                },
                {
                        "calendar_year" : 2021,
                        "pl_used" : 0,
                        "cl_used" : 0,
                        "sl_used" : 0
                }
        ]
}

这个答案并没有完全回答这个问题，但它是相关的，我把它写下来，因为有人决定关闭另一个问题，将这个问题标记为重复(这不是)。

在我的例子中，我只想过滤数组元素，但仍然返回数组的完整元素。所有之前的答案(包括问题中给出的解决方案)在应用到我的特定情况时都让我头疼，因为:

我需要我的解决方案能够返回子数组元素的多个结果。 使用$unwind + $match + $group会导致根文档丢失而不匹配数组元素，在我的例子中，我不想这样做，因为实际上我只是想过滤掉不需要的元素。 使用$project > $filter会导致丢失其余的字段或根文档，或者迫使我在投影中指定所有这些字段，这是不可取的。

所以在最后，我用$addFields > $过滤器修复了所有这些问题:

db.test.aggregate([
    { $match: { 'shapes.color': 'red' } },
    { $addFields: { 'shapes': { $filter: {
      input: '$shapes',
      as: 'shape',
      cond: { $eq: ['$$shape.color', 'red'] }
    } } } },
])

解释:

首先将文件与红色形状匹配。 对于这些文档，添加一个名为shapes的字段，在本例中，它将以同样的方式替换原来的字段。 要计算形状的新值，$filter原始$shapes数组的元素，临时将每个数组元素命名为shape，以便稍后可以检查$$shape。颜色是红色。 现在，新的形状数组只包含所需的元素。

mongodb中的find语法是

    db.<collection name>.find(query, projection);

你写的第二个查询

    db.test.find(
    {shapes: {"$elemMatch": {color: "red"}}}, 
    {"shapes.color":1})

在这里，你已经在查询部分使用了$elemMatch操作符，而如果你在投影部分使用这个操作符，那么你将得到想要的结果。您可以将您的查询写成

     db.users.find(
     {"shapes.color":"red"},
     {_id:0, shapes: {$elemMatch : {color: "red"}}})

这会给你想要的结果。

MongoDB 2.2+中的新的聚合框架为Map/Reduce提供了一种替代方案。$unwind操作符可以用来将你的形状数组分离成一个可以匹配的文档流:

db.test.aggregate(
  // Start with a $match pipeline which can take advantage of an index and limit documents processed
  { $match : {
     "shapes.color": "red"
  }},
  { $unwind : "$shapes" },
  { $match : {
     "shapes.color": "red"
  }}
)

结果:

{
    "result" : [
        {
            "_id" : ObjectId("504425059b7c9fa7ec92beec"),
            "shapes" : {
                "shape" : "circle",
                "color" : "red"
            }
        }
    ],
    "ok" : 1
}

使用聚合函数和$project获取文档中的特定对象字段

db.getCollection('geolocations').aggregate([ { $project : { geolocation : 1} } ])

结果:

{
    "_id" : ObjectId("5e3ee15968879c0d5942464b"),
    "geolocation" : [ 
        {
            "_id" : ObjectId("5e3ee3ee68879c0d5942465e"),
            "latitude" : 12.9718313,
            "longitude" : 77.593551,
            "country" : "India",
            "city" : "Chennai",
            "zipcode" : "560001",
            "streetName" : "Sidney Road",
            "countryCode" : "in",
            "ip" : "116.75.115.248",
            "date" : ISODate("2020-02-08T16:38:06.584Z")
        }
    ]
}

注意:这个答案提供的解决方案在当时是相关的，在MongoDB 2.2及更高版本的新特性引入之前。如果您使用的是最新版本的MongoDB，请参阅其他答案。

字段选择器参数仅限于完整的属性。它不能用于选择数组的一部分，只能用于选择整个数组。我尝试使用$ positional操作符，但这不起作用。

最简单的方法是在客户端中过滤形状。

如果你真的需要直接从MongoDB得到正确的输出，你可以使用map-reduce来过滤形状。

function map() {
  filteredShapes = [];

  this.shapes.forEach(function (s) {
    if (s.color === "red") {
      filteredShapes.push(s);
    }
  });

  emit(this._id, { shapes: filteredShapes });
}

function reduce(key, values) {
  return values[0];
}

res = db.test.mapReduce(map, reduce, { query: { "shapes.color": "red" } })

db[res.result].find()