面试题：MongoDB固定集合在高并发写入场景下的优化策略

优化写入性能策略

批量写入：

使用bulkWrite操作，一次发送多个写入请求，减少客户端与MongoDB之间的网络通信开销。例如在Node.js中：

const MongoClient = require('mongodb').MongoClient;
const uri = "mongodb://localhost:27017";
const client = new MongoClient(uri, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });
async function bulkWriteDocs() {
    try {
        await client.connect();
        const database = client.db('test');
        const collection = database.collection('fixedColl');
        const operations = [
            { insertOne: { document: { data: 'doc1' } } },
            { insertOne: { document: { data: 'doc2' } } }
        ];
        const result = await collection.bulkWrite(operations);
        console.log(result);
    } finally {
        await client.close();
    }
}
bulkWriteDocs();

合理配置固定集合：

根据预计写入数据量和写入频率，预先设置合适的固定集合大小（cappedSize）和文档数量（cappedMax）。如果设置过小，可能频繁触发数据淘汰，影响写入性能；设置过大则浪费磁盘空间。例如在创建固定集合时：

const MongoClient = require('mongodb').MongoClient;
const uri = "mongodb://localhost:27017";
const client = new MongoClient(uri, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });
async function createCappedColl() {
    try {
        await client.connect();
        const database = client.db('test');
        await database.createCollection('fixedColl', { capped: true, size: 1048576, max: 1000 });
        console.log('Fixed collection created');
    } finally {
        await client.close();
    }
}
createCappedColl();

优化索引：

避免在固定集合上创建过多索引，因为索引维护会增加写入开销。仅创建必要的索引，例如查询中经常使用的字段索引。如果查询主要基于timestamp字段，可创建该字段的索引：

const MongoClient = require('mongodb').MongoClient;
const uri = "mongodb://localhost:27017";
const client = new MongoClient(uri, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });
async function createIndex() {
    try {
        await client.connect();
        const database = client.db('test');
        const collection = database.collection('fixedColl');
        await collection.createIndex({ timestamp: 1 });
        console.log('Index created');
    } finally {
        await client.close();
    }
}
createIndex();

使用副本集：

配置MongoDB副本集，将写入操作分布到多个节点。主节点负责接收写入并将操作同步到从节点，从节点可以分担部分读操作压力，从而间接提升整体写入性能。例如在配置文件中设置副本集：

replication:
    replSetName: myReplSet

然后在初始化副本集时：

const MongoClient = require('mongodb').MongoClient;
const uri = "mongodb://localhost:27017";
const client = new MongoClient(uri, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });
async function initiateReplSet() {
    try {
        await client.connect();
        const adminDb = client.db('admin');
        await adminDb.command({ replSetInitiate: { _id:'myReplSet', members: [ { _id: 0, host: 'localhost:27017' } ] } });
        console.log('Replica set initiated');
    } finally {
        await client.close();
    }
}
initiateReplSet();

保证数据一致性策略

写关注（Write Concern）：

根据应用对数据一致性的要求选择合适的写关注级别。例如，对于强一致性要求的场景，使用w: "majority"，确保写入操作在大多数副本集节点上持久化后才返回成功。在Node.js中：

const MongoClient = require('mongodb').MongoClient;
const uri = "mongodb://localhost:27017";
const client = new MongoClient(uri, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });
async function writeWithConcern() {
    try {
        await client.connect();
        const database = client.db('test');
        const collection = database.collection('fixedColl');
        const result = await collection.insertOne({ data: 'doc' }, { writeConcern: { w: "majority" } });
        console.log(result);
    } finally {
        await client.close();
    }
}
writeWithConcern();

事务（Transactions）：

如果写入操作涉及多个文档或集合的修改，且需要保证原子性，使用MongoDB的多文档事务。例如在Node.js中：

const MongoClient = require('mongodb').MongoClient;
const uri = "mongodb://localhost:27017";
const client = new MongoClient(uri, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });
async function multiDocTransaction() {
    try {
        await client.connect();
        const session = client.startSession();
        session.startTransaction();
        const database = client.db('test');
        const collection1 = database.collection('fixedColl1');
        const collection2 = database.collection('fixedColl2');
        await collection1.insertOne({ data: 'doc1' }, { session });
        await collection2.insertOne({ relatedData: 'doc2' }, { session });
        await session.commitTransaction();
        console.log('Transaction committed');
    } catch (e) {
        console.error('Transaction failed', e);
    } finally {
        await client.close();
    }
}
multiDocTransaction();

定期验证和修复：
- 定期使用db.collection.validate()命令验证固定集合的数据一致性，及时发现并修复可能出现的数据损坏问题。例如在MongoDB shell中：
```
use test;
db.fixedColl.validate();
```

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面试题：MongoDB固定集合在高并发写入场景下的优化策略

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面试题答案

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