%lt 和 %gt 作用在数组字段上

{"x" : 5}
{"x" : 15}
{"x" : 25}
{"x" : [5, 25]}
{"x" : [5, 7]}

> db.test.find({"x" : {"$gt" : 10, "$lt" : 20}})
{"x" : 15}
{"x" : [5, 25]}

文档中的标量（非数组元素）必须与查询条件中的每一条子句相匹配。如果使用 {"x" : {"$gt" : 10, "$lt" : 20}} 进行查询，那么 "x" 必须同时满足大于 10 且小于 20。然而，如果文档中的 "x" 字段是一个数组，那么当 "x" 键的某一个元素与查询条件的任意一条语句相匹配（查询条件中的每条语句可以匹配不同的数组元素）时，此文档也会被返回。

MongoDB 的这个行为是由它在「数组元素」与「范围型查询」之间的交互方式决定的。

一句话：数组的 每一个元素 都会分别与 $gt / $lt 比较，只要有 任意一个元素 落在范围里，整份文档就会被认为满足条件。

把例子拆开来看

集合里有 4 条文档：

{ x: 5 }          // 标量
{ x: 15 }         // 标量
{ x: 25 }         // 标量
{ x: [5, 25] }    // 数组

查询条件：

{ x: { $gt: 10, $lt: 20 } }

MongoDB 的处理步骤：

1. 对 标量 字段

   直接拿 x 的值去比较：

   • 5 → 5 ≯ 10 也不 < 20，不匹配
   • 15 → 15 > 10 且 15 < 20，匹配
   • 25 → 25 ≮ 20，不匹配

2. 对 数组 字段 { x: [5, 25] }

   MongoDB 会把数组里的 每个元素 都拿出来单独比较：

   • 5 → 5 ≯ 10 也不 < 20
   • 25 → 25 ≮ 20 但 MongoDB 的逻辑是「只要有一个元素满足所有子条件 就行」。 这里的两个元素其实都不同时满足 $gt:10 且 $lt:20，所以乍看似乎不该匹配。

   然而关键点在于 “范围查询的语义”：

   • $gt:10 要求 至少有一个元素 > 10
   • $lt:20 要求 至少有一个元素 < 20

   这两个条件并没有要求 同一个元素 同时满足两边，只要数组里「存在某个元素 > 10」并且「存在某个元素 < 20」，就会被认为整个条件成立。

   在 [5, 25] 里：

   • 存在 25 > 10 ✅
   • 存在 5 < 20 ✅

   于是文档 { x: [5, 25] } 被判定为符合条件。

如何避免这种“跨元素匹配”？

如果希望 同一个数组元素 必须同时满足上下界，需要用 $elemMatch 把条件绑定到单个元素上：

db.test.find({ x: { $elemMatch: { $gt: 10, $lt: 20 } } })