MongoDB是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的典型代表，DB-Engines Ranking 數(shù)據(jù)顯示，近年來，MongoDB在NoSQL領(lǐng)域一直獨占鰲頭。MongoDB是為快速開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 而設(shè)計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)模型和持久化策略就是為了構(gòu)建高讀/寫的性能，并且可以方面的彈性拓展。目前公司使用到的MongoDB的主要場景有 庫存中心(原料出入庫、商品出入庫、商品上下架變動、與其它系統(tǒng)平臺的交互報文等)、物流配送（訂單的物流信息、配送信息、地理位置信息等）、日志中心（系統(tǒng)應(yīng)用和APP的log信息、調(diào)用依賴信息等）、商品中心（商品數(shù)據(jù)、推送信息等）、運維管理平臺（收集記錄的變更信息等）等。隨著MongoDB的普及和使用量的快速增長，為了規(guī)范使用，便于管理和獲取更高的性能，整理此文檔。我們從 數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范、集合設(shè)計規(guī)范、文檔設(shè)計規(guī)范、連接規(guī)范、操作規(guī)范等5個方面進(jìn)行闡述和要求。

1. 數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范

（1）數(shù)據(jù)庫名約定為小寫。

（2）數(shù)據(jù)庫名稱不能包含除’_’以外的特殊字符，例如：/ \ . “ $。

（3）數(shù)據(jù)庫名稱最多為64個字符。

（4）數(shù)據(jù)庫上線需經(jīng)過DBA評審。

2. 集合設(shè)計規(guī)范

（1）集合名稱約定為小寫。

（2）集合名稱不能包含除’_’以外的特殊字符字符；集合名稱禁止以system.開頭。

（3）集合名稱的最大長度為64個字符，包括前綴的【database.】內(nèi)容。

（4）集合名稱的命名規(guī)則和MySQL數(shù)據(jù)庫表的命名規(guī)則相同。

a)   同一模塊的集合盡可能使用相同的前綴名，集合名稱盡可能表達(dá)用途。

b)   數(shù)據(jù)表 <模塊標(biāo)識>_<表標(biāo)識> 例如： order_header , order_detail

c)   編碼表 base_<模塊標(biāo)識>_<表標(biāo)識>

d)   日志表 log_<模塊標(biāo)識>_<表標(biāo)識>

（5）固定集合可以用于記錄日志，其插入數(shù)據(jù)更快，可以實現(xiàn)在插入數(shù)據(jù)時，淘汰最早的數(shù)據(jù)。固定集合需要顯式創(chuàng)建，指定Size的大小，還能夠指定文檔的數(shù)量。集合不管先達(dá)到哪一個限制，之后插入的新文檔都會把最老的文檔移出。

（6）索引命名：idx_<構(gòu)成索引的字段名>。如果字段名字過長，可采用字段縮寫。

3. 文檔設(shè)計規(guī)范

（1）Key的命名規(guī)范：不能以$開頭;不能包含.(點號)。

（2）文檔中的_id鍵推薦使用默認(rèn)值，禁止向_id中保存自定義的值。

        解讀：MongoDB文檔中都會有一個“_id”鍵，默認(rèn)是個ObjectID對象（標(biāo)識符中包含時間戳、機器ID、進(jìn)程ID和計數(shù)器）。MongoDB在指定_id與不指定_id插入時速度相差很大，指定_id會減慢插入的速率。

（3）推薦使用短字段名。

        解讀：與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不同，MongoDB集合中的每一個文檔都需要存儲字段名，長字段名會需要更多的存儲空間。

（4）禁止在同一個集合字段中存儲多個數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)。

（5）如若將日期類型選擇為string,不同的日期格式的文檔，不支持等值查詢，不支持范圍查詢。

        解讀：創(chuàng)建一個測試集合product，分別向集合插入Date:"20180425"和Date:"2018-04-25"兩筆數(shù)據(jù)。等值查詢、范圍查詢（$gte, $lte）只能查到日期格式相同的數(shù)據(jù)，都為一筆數(shù)據(jù)。

（6）MongoDB大小寫敏感，如果字段無需大小寫敏感，為了提高查詢效率，應(yīng)盡量在統(tǒng)一了大小寫之后再插入到數(shù)據(jù)庫中。

（7）MongoDB是文檔型數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)以BSON形式存儲在文檔中。MongoDB能夠支持最大16 MB的文檔大小。建議盡量不要存儲大型對象，將文檔控制在16 MB以內(nèi)。

（8）通過$size查詢數(shù)組大小，但是$size運算符不使用索引和限制準(zhǔn)確匹配（不能指定$Sized 范圍）。因此，如果需要基于數(shù)組的大小執(zhí)行查詢，可以在文檔設(shè)計中增加size屬性。

        解讀：例如在商品評價中，其他人可以對評價進(jìn)行投票。為了阻止用戶多次投票和對有幫助的評論進(jìn)行排序，所以，評價文檔設(shè)計是：在一個數(shù)組字段（voter_ids）保存了所有評論用戶的ID，而數(shù)組大小緩存在helpful_votes字段里。

（9）分片鍵必須有索引，分片鍵大小限制為512byte，一旦集合已經(jīng)分片，不可以直接修改分片鍵。不接受向已進(jìn)行分片的collection上插入無分片鍵的文檔，也不支持空值插入。

（10）片鍵的設(shè)計原則：

           a)   所有的插入、更新、刪除將會均勻發(fā)送到集群的所有分片中。

           b)   所有的查詢將會在集群中的所有分片中均勻地分發(fā)。

           c)   所有的更新或者刪除操作將會只面向相關(guān)的分片，不會發(fā)送到一個沒有存儲被修改數(shù)據(jù)的分片上。

           d)   一個查詢將不會被發(fā)送到?jīng)]有存儲被查詢數(shù)據(jù)的分片上。

4. 連接規(guī)范

（1）正確連接副本集，副本集提供了數(shù)據(jù)的保護、高可用和災(zāi)難恢復(fù)的機制。如果主節(jié)點宕機，其中一個從節(jié)點會自動提升為從節(jié)點。

（2）合理控制連接池的大小，限制連接數(shù)資源，可通過Connection String URL中的maxPoolSize 參數(shù)來配置連接池大小。

         解讀：Mongod 的服務(wù)模型是每個網(wǎng)絡(luò)連接由一個單獨的線程來處理，每個線程配置了1MB 的棧空間，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)太多時，過多的線程會導(dǎo)致上下文切換開銷變大，同時內(nèi)存開銷也會上漲。

（3）復(fù)制集讀選項

         默認(rèn)情況下，復(fù)制集的所有讀請求都發(fā)到Primary，Driver可通過設(shè)置的Read Preference 來將讀請求路由到其他的節(jié)點。

a)   Primary:默認(rèn)規(guī)則，所有讀請求發(fā)到Primary。

b)   PrimaryPreferred: Primary優(yōu)先，如果Primary不可達(dá)，請求Secondary。

c)   Secondary：所有的讀請求都發(fā)到Secondary。

d)   SecondaryPreferred：Secondary優(yōu)先，當(dāng)所有的Secondary不可達(dá)時，請求Primary。

e)   Nearest：讀請求發(fā)送到最近的可達(dá)節(jié)點上（通過ping探測得出最近的節(jié)點）。 

5. 操作規(guī)范

（1）MongoDB數(shù)據(jù)庫更新文檔有兩種實現(xiàn)方式—文檔替換和目標(biāo)字段更新。既可以完整替換現(xiàn)有的文檔，也可以使用更新操作符來修改某個字段。

        解讀：使用操作符，例如$set操作符和$push操作符，無論原始的大小，可以更新文檔里的指定字段。頻繁文檔更新的場景下，使用目標(biāo)更新可以在序列化和傳輸數(shù)據(jù)上花費更少的時間，獲得更好的性能。

（2）多文檔更新，在默認(rèn)情況下，只會更新匹配查詢器的第一個文檔。要更新所有的匹配文檔，需要顯式指定多文檔更新模式--添加參數(shù)multi:true。

（3）在文檔級別更新是原子性的，這意味著一條更新10個文檔的語句可能在更新3個文檔后由于某些原因失敗。應(yīng)用程序必須根據(jù)自己的策略來處理這些失敗。

（4）update結(jié)合upsert可以用來處理，當(dāng)文檔存在時更新，文檔不存在時插入。如果查詢選擇器匹配，更新就正常執(zhí)行；如果沒有匹配的文檔，就會插入新的文檔。新文檔的字段是查詢選擇器和目標(biāo)更新文檔的邏輯合并。

（5）復(fù)制集的數(shù)據(jù)安全及寫策略，Write Concern 用于控制寫入安全的級別。

        解答：Write Concern 是一個性能和數(shù)據(jù)一致性的權(quán)衡，應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)場景進(jìn)行設(shè)定。對于強一致性場景，建議w>1或者等于majority。

（6）聚合框架是MongoDB的高級查詢語言，它允許通過轉(zhuǎn)換和合并由多個文檔中的數(shù)據(jù)來生成新的單個文檔里不存在的文檔信息?？梢园袽ongoDB的聚合框架等價于SQL的Group By 語句。

（7）在聚合框架中，$project操作符允許過濾傳遞給管道下一個階段的字段。限制每個文檔傳遞的大小，可以改善性能，尤其是在處理大文檔且只需要每個文檔一部分?jǐn)?shù)據(jù)的場景下。

本文版權(quán)歸作者所有，未經(jīng)作者同意不得轉(zhuǎn)載,謝謝配合！！！

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