MongoDB 2.2新的$elemMatch投影操作符提供了另一种方法来修改返回的文档，使其只包含第一个匹配的形状元素:

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

返回:

{"shapes" : [{"shape": "circle", "color": "red"}]}

在2.2中，还可以使用$ projection操作符，其中投影对象字段名中的$表示查询中该字段的第一个匹配数组元素的索引。下面返回与上面相同的结果:

db.test.find({"shapes.color": "red"}, {_id: 0, 'shapes.$': 1});

MongoDB 3.2更新

从3.2版本开始，您可以使用新的$filter聚合操作符在投影期间筛选数组，它的好处是包括所有匹配，而不仅仅是第一个匹配。

db.test.aggregate([
    // Get just the docs that contain a shapes element where color is 'red'
    {$match: {'shapes.color': 'red'}},
    {$project: {
        shapes: {$filter: {
            input: '$shapes',
            as: 'shape',
            cond: {$eq: ['$$shape.color', 'red']}
        }},
        _id: 0
    }}
])

结果:

[ 
    {
        "shapes" : [ 
            {
                "shape" : "circle",
                "color" : "red"
            }
        ]
    }
]

感谢JohnnyHK。

这里我只想添加一些更复杂的用法。

// Document 
{ 
"_id" : 1
"shapes" : [
  {"shape" : "square",  "color" : "red"},
  {"shape" : "circle",  "color" : "green"}
  ] 
} 

{ 
"_id" : 2
"shapes" : [
  {"shape" : "square",  "color" : "red"},
  {"shape" : "circle",  "color" : "green"}
  ] 
} 


// The Query   
db.contents.find({
    "_id" : ObjectId(1),
    "shapes.color":"red"
},{
    "_id": 0,
    "shapes" :{
       "$elemMatch":{
           "color" : "red"
       } 
    }
}) 


//And the Result

{"shapes":[
    {
       "shape" : "square",
       "color" : "red"
    }
]}

同样，你也可以求出倍数

db.getCollection('localData').aggregate([
    // Get just the docs that contain a shapes element where color is 'red'
  {$match: {'shapes.color': {$in : ['red','yellow'] } }},
  {$project: {
     shapes: {$filter: {
        input: '$shapes',
        as: 'shape',
        cond: {$in: ['$$shape.color', ['red', 'yellow']]}
     }}
  }}
])

与$project一起，其他明智的匹配元素将与文档中的其他元素组合在一起。

db.test.aggregate(
  { "$unwind" : "$shapes" },
  { "$match" : { "shapes.color": "red" } },
  { 
    "$project": {
      "_id":1,
      "item":1
    }
  }
)

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
}

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。