MongoDB 固定集合超出限制的删除策略
MongoDB 是一种广泛使用的 NoSQL 数据库，以其高性能、灵活的模式设计和强大的扩展能力而著称。在某些应用场景中，开发者希望存储在数据库中的文档数量是有限制的，这时可以使用“固定集合（Capped Collection）”的功能。本文将探讨固定集合的定义、创建方法以及当集合超出限制时的删除策略，并配有相应的代码示例。
什么是固定集合？
固定集合是 MongoDB 中的一种特殊集合，其大小是固定的。它的主要特点如下：
- 一旦创建，集合的大小不可更改。
- 文档按插入顺序存储，一旦达到集合的最大限制，最旧的文档将被自动删除以容纳新的文档。
- 固定集合的文档是有序的，这使得它特别适合需要高吞吐量和快速插入的情况，比如日志记录等。
创建固定集合
在MongoDB中，创建固定集合非常简单。我们可以通过createCollection方法来实现，示例代码如下：
db.createCollection("myCappedCollection", {
capped: true,
size: 1048576, // 大小限制，单位为字节（此处为1MB）
maxDocuments: 1000 // 最大文档数
})
在这个示例中，我们创建了名为myCappedCollection的固定集合，最大大小为1MB，最多可以存储1000个文档。
插入文档
在固定集合中插入文档的过程与普通集合没有区别。可以使用insert方法来插入数据，示例代码如下：
for (let i = 0; i < 2000; i++) {
db.myCappedCollection.insert({
index: i,
message: "This is document number " + i
});
}
上面的代码示例中，我们尝试插入2000个文档，由于我们的固定集合只允许存储最多1000个文档，因此当集合达到上限时，最旧的文档将会被删除。
删除策略
如前所述，一旦固定集合的文档数量超出限制，MongoDB 将自动执行以下删除策略：
- 删除最旧的文档以腾出空间。
- 插入新的文档。
因此，可以把删除策略看作是“先进先出（FIFO）”的处理方式。下图展示了这一过程：
sequenceDiagram
participant A as 插入文档
participant B as 固定集合
A->>B: 插入文档1
A->>B: 插入文档2
A->>B: 插入文档3
A->>B: 插入文档...(共插入2000个文档)
B-->>A: 超出限制，删除最旧的文档
A->>B: 插入新文档
B-->>A: 成功插入
如上所示，当文档数量超过了最大限制时，系统自动删除最早插入的文档，然后继续插入新的文档。
监控固定集合
在实际应用中，开发者常常需要了解固定集合的状态及其性能监控。可以使用 MongoDB 提供的 db.runCommand 方法来查看集合的信息：
db.runCommand({ collStats: "myCappedCollection" })
执行此命令将返回固定集合的统计信息，包括当前文档数量、大小等，从而帮助开发者监控固定集合的使用情况。
结论
固定集合在 MongoDB 中是一个很有用的特性，特别适合需要高效数据存储和自动数据清理的场景。通过合理应用固定集合，开发者可以拥有更好的数据管理策略，保证数据库的性能与整洁。在处理实时数据流和日志记录等应用中，固定集合的设计优势将更加显著。
在使用固定集合时，务必根据具体场景进行合理设计，以确保最大化利用 MongoDB 的功能。希望本文能够帮助你理解固定集合的特性及其超出限制后的删除策略，进一步优化你的数据库设计！
