背景：文檔結構與主鍵核心機制
1 ) 文檔主鍵（_id）的本質
技術簡注：_id是MongoDB文檔的全局唯一標識符，功能等同於SQL數據庫的主鍵。
- 強制性唯一標識
- 每篇文檔必須包含
_id字段，值在集合內絕對唯一 - 支持除數組外所有數據類型：整型、UUID、字符串或複合主鍵（嵌套文檔）
- ObjectId自動化生成
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字節段
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長度
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作用
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時間戳
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4
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Unix秒級時間（ |
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機器ID
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5
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生成主機的唯一標識符
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計數器
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3
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同一秒內的防重複序列
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// 生成與解析ObjectId
const newId = new ObjectId();
console.log(newId.getTimestamp()); // 輸出：ISODate("2023-10-05T08:30:00Z")- 時鐘偏差風險
分佈式系統中客户端時鐘不同步時，生成順序可能與創建時間順序不一致。
方法：文檔創建操作核心技術
1 ) 單文檔插入（insertOne）
db.accounts.insertOne(
{
_id: "account1", // 顯式主鍵（可選）
name: "Alice",
balance: 1000
},
{ writeConcern: { w: "majority" } } // 安全寫級別配置
)特性：
- 自動建集合（目標集合不存在時）
- 主鍵衝突報錯：
E11000 duplicate key error - 返回結構：
{ acknowledged: true, insertedId: "account1" }
2 ) 批量插入（insertMany）
// 無序寫入（ordered:false優化吞吐量）
db.accounts.insertMany(
[
{ _id: "dupKey", name: "ErrorDoc" },
{ name: "ValidDoc" } // 此文檔成功寫入
],
{ ordered: false }
)|
操作模式
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錯誤處理機制
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適用場景
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遇錯立即停止
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事務性連續寫入
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繼續執行非衝突文檔
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大數據批量導入
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3 ) 通用插入命令（insert）
// 單文檔與批量統一接口
db.accounts.insert({ name: "SingleDoc" }) // 單文檔
db.accounts.insert([ { _id: "doc1" }, { _id: "doc2" } ]) // 多文檔與insertMany差異：
- 支持
explain()執行計劃分析 - 返回格式：
WriteResult({ "nInserted": N })
- save命令的智能邏輯
// 根據_id存在性自動選擇操作
db.accounts.save({ name: "New" }) // 無_id → insert操作
db.accounts.save({ _id: "exist", name: "Update" }) // 有_id → update操作命令對比與特性總結
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命令
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適用場景
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返回結果格式
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是否支持 |
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單文檔插入
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❌
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多文檔插入
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❌
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單/多文檔插入
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✅
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要點
insertOne適合單文檔事務寫入insertMany+ordered:false提升批量吞吐量insert支持執行計劃分析save根據_id自動路由操作類型
ObjectId 的顯式操作
// 生成新ObjectId
const newId = ObjectId() // 輸出：ObjectId("507f1f77bcf86cd799439011")
// 解析時間戳
const creationTime = newId.getTimestamp() // 返回ISO日期字符串
// 從字符串構造ObjectId
const customId = ObjectId("507f1f77bcf86cd799439011")案例：複合主鍵實戰與陷阱
1 ) 複合主鍵定義
db.accounts.insert({
_id: {
type: "savings", // 字段順序敏感！
number: "001"
},
name: "ComplexKey"
})2 ) 主鍵順序陷阱
// 字段順序變化生成新主鍵！
db.accounts.insert({
_id: {
number: "001", // 順序顛倒
type: "savings"
},
name: "OrderMatters"
}) // 成功寫入（非衝突）核心規則：
要點
- 複合主鍵的唯一性由字段鍵值對的有序結構決定
- 字段順序變化將被視為不同主鍵
- 生產環境建議固定字段順序（如Schema強制約束）
方法：文檔讀取核心技術棧
1 ) find查詢引擎與遊標
// 鏈式操作：查詢→排序→分頁
const cursor = db.accounts.find({ balance: { $gt: 500 } })
cursor.sort({ name: 1 })
.skip(10)
.limit(5)
.forEach(printjson);2 ) 投射（Projection）性能優化
技術簡注：投射通過字段篩選減少網絡傳輸。
// 只返回name和balance（排除_id）
db.accounts.find(
{ type: "checking" },
{ name: 1, balance: 1, _id: 0 } // 1=包含, 0=排除
)性能影響：
- 減少70%+網絡傳輸開銷
- 嵌套文檔支持：
{ "contact.phone": 1 }
3 ) 查詢操作符體系
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類型
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操作符示例
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作用
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比較操作符
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值比較
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邏輯操作符
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條件組合
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數組操作符
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數組字段查詢
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元素操作符
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字段存在性/類型檢查
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案例：NestJS集成MongoDB實戰
1 ) 數據模型定義
// account.schema.ts
@Schema()
export class Account extends Document {
@Prop({ type: Object, required: true })
_id: { type: string; number: string }; // 複合主鍵
@Prop({ required: true })
name: string;
@Prop({ default: 0 })
balance: number;
}2 ) 服務層CRUD實現
@Injectable()
export class AccountsService {
constructor(
@InjectModel(Account.name) private accountModel: Model<Account>
) {}
// 批量插入（無序）
async bulkCreate(accounts: AccountDto[]) {
return this.accountModel.insertMany(accounts, { ordered: false });
}
// 複合主鍵查詢
async findByCompositeKey(type: string, number: string) {
return this.accountModel.findOne({
_id: { type, number } // 字段順序必須一致！
});
}
}最佳實踐與錯誤處理
1 ) 錯誤處理標準化
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操作
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成功響應格式
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主鍵衝突錯誤
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// NestJS錯誤處理範例
try {
await collection.insertMany(data, { ordered: false });
} catch (error) {
if (error.code === 11000) { // 主鍵衝突代碼
const dupKeys = error.keyValue;
throw new ConflictException(`重複主鍵: ${dupKeys}`);
}
}2 ）核心性能優化策略
- 主鍵設計：
- 優先使用ObjectId規避唯一性管理負擔
- 複合主鍵需嚴格字段順序管理
- 寫入優化：
/* 性能診斷語句 */
db.runCommand({
explain: { insert: "accounts", documents: [...] },
verbosity: "executionStats"
})- 金融系統啓用安全寫：
{ w: "majority", j: true }（日誌持久化） - 控制寫入操作的確認機制，通過
w參數指定：
w: 1（默認）：主節點確認即返回w: "majority"：多數節點確認j: true：寫入日誌後返回
- 查詢優化：
- 投射過濾減少70%+網絡傳輸
- 使用
snapshot()防止重複讀取，batchSize()控制網絡傳輸量
db.accounts.find().snapshot().batchSize(50)- 遊標分批加載：
cursor.batchSize(50)
全局最佳實踐總結
- 大規模寫入使用
insertMany+ordered:false - 複合主鍵字段順序需通過Schema強制約束
- 查詢必用投射減少傳輸開銷
- 金融系統啓用
writeConcern: majority - 錯誤處理優先識別
code:11000主鍵衝突
