MongoDB 文档模型设计#

// 嵌入式：订单包含订单项，订单项只属于这个订单
{
  _id: ObjectId("..."),
  orderNumber: "ORDER20240101",
  customer: "张三",
  items: [
    { product: "iPhone 15", quantity: 1, price: 6999 },
    { product: "AirPods Pro", quantity: 2, price: 1899 }
  ],
  total: 10797,
  createdAt: ISODate("2024-01-01")
}

// 引用式：用户表和订单表分离，通过 customerId 关联
// users 集合
{
  _id: ObjectId("..."),
  name: "张三",
  email: "zhang@example.com"
}

// orders 集合
{
  _id: ObjectId("..."),
  orderNumber: "ORDER001",
  customerId: ObjectId("..."),  // 引用 users
  items: [...],
  total: 10797
}

{
  _id: ObjectId("..."),
  name: "张三",
  addresses: [
    { city: "北京", district: "朝阳区", detail: "xxx路1号", isDefault: true },
    { city: "上海", district: "浦东新区", detail: "yyy路2号", isDefault: false }
  ]
}

// 订单文档（物流轨迹引用式）
{
  _id: ObjectId("..."),
  orderNumber: "ORDER001",
  customerId: ObjectId("..."),
  // 物流轨迹单独集合，通过 orderId 关联
}

// tracking 集合
{
  _id: ObjectId("..."),
  orderId: ObjectId("..."),  // 引用订单
  status: "配送中",
  location: "北京分拨中心",
  timestamp: ISODate("2024-01-01T10:00:00Z")
}

// students 集合
{
  _id: ObjectId("..."),
  name: "张三",
  courseIds: [ObjectId("..."), ObjectId("...")]
}

// courses 集合
{
  _id: ObjectId("..."),
  name: "数据结构",
  studentIds: [ObjectId("..."), ObjectId("...")]
}

// P5 级别：能说清楚嵌入式和引用式的适用场景
"嵌入式适合'强归属'且数据量可控的一对多关系，比如用户和收货地址；
引用式适合'独立更新'或数据量可能很大的一对多关系，比如订单和物流轨迹。"

// P6 级别：能讲清楚原子性边界和性能权衡
"MongoDB 对单文档的操作是原子的，所以嵌入式文档的更新是原子的，
但这也意味着频繁更新的字段不适合放嵌入式——每次更新都要重写整个文档。
此外，单个文档不能超过 16MB，这限制了嵌入式数据的上限。"

// P7 级别：能结合业务场景给出选型建议
"在设计之前，我会先分析查询模式：如果 80% 的查询需要 JOIN 两部分数据，
嵌入式能减少查询次数；但如果这部分数据会被高频独立更新，引用式更合适。
对于多对多关系，我会评估是双向维护还是单向维护+聚合查询，考虑数据一致性和维护成本。"

// 规范化设计：每次查订单都要关联用户表
// orders 集合
{ _id: ..., orderNumber: "ORDER001", customerId: ObjectId("...") }

// 反规范化：用户信息冗余到订单中，订单查询不需要 JOIN
// orders 集合
{
  _id: ...,
  orderNumber: "ORDER001",
  customerId: ObjectId("..."),
  customerName: "张三",  // 反规范化字段
  customerLevel: "VIP"   // 反规范化字段
}

// 不推荐：嵌套过深
{
  _id: ...,
  user: {
    profile: {
      settings: {
        notifications: {
          email: { enabled: true, frequency: "daily" },
          sms: { enabled: false }
        }
      }
    }
  }
}

// 推荐：扁平化设计，最多嵌套 1-2 层
{
  _id: ...,
  userId: ...,
  emailNotificationsEnabled: true,
  emailNotificationFrequency: "daily",
  smsNotificationsEnabled: false
}

// 检查文档大小分布
db.orders.aggregate([
  { $project: { docSize: { $bsonSize: "$$ROOT" } } },
  { $sort: { docSize: -1 } },
  { $limit: 10 }
])

// 迁移脚本：将嵌入式 items 迁移到独立集合
db.orders.find().forEach(order => {
  if (order.items && order.items.length > 10) {
    // 创建订单项集合
    db.orderItems.insertMany(order.items.map(item => ({
      ...item,
      orderId: order._id
    })));
    // 更新原文档，只保留前10项
    db.orders.updateOne(
      { _id: order._id },
      { $set: { items: order.items.slice(0, 10) } }
    );
  }
});