面试题：MongoDB Shell提示信息自定义的优化与实践

实现思路

在MongoDB Shell中，通过修改prompt函数来自定义提示信息。
在prompt函数内获取当前数据库集合中的文档数量。
将文档数量融入到自定义提示信息中并返回。

涉及MongoDB命令和编程逻辑

获取当前数据库集合文档数量：
- 使用db.collection.countDocuments()命令，db代表当前数据库，collection为具体集合名称。例如，如果当前集合为users，则db.users.countDocuments()可获取users集合中的文档数量。

自定义prompt函数：

// 保存原有的prompt函数
var originalPrompt = prompt;
prompt = function() {
    // 获取当前数据库名称
    var dbName = db.getName();
    // 获取当前集合名称（假设已选择一个集合，实际应用中可能需更复杂逻辑判断当前集合）
    var collectionName = db.getCollectionNames()[0]; 
    // 获取文档数量
    var docCount = db[collectionName].countDocuments();
    // 构建新的提示信息
    var newPrompt = '当前数据库: ' + dbName + ', 集合: ' + collectionName + ', 文档数量: ' + docCount + '> ';
    return newPrompt;
};

高并发读写情况下可能遇到的问题及解决方案

问题：
- 数据一致性问题：在高并发读写时，获取文档数量的瞬间，其他写操作可能正在插入或删除文档，导致获取的数量并非实时准确。
- 性能问题：频繁获取文档数量会增加数据库负载，在高并发下可能影响整体读写性能。

解决方案：

针对数据一致性问题：

使用读隔离级别：例如设置为majority读关注，确保读取到的文档数量反映大多数节点的状态。在MongoDB 4.0及以上版本，可在读取操作时指定readConcern选项，如db.collection.countDocuments({readConcern: {level: "majority"}})。

使用变更流（Change Streams）：监听集合的插入、更新和删除操作，实时更新文档数量缓存，这样在获取文档数量时直接从缓存读取，减少一致性问题。例如使用Node.js驱动监听变更流：

const { MongoClient } = require('mongodb');
const uri = "mongodb://localhost:27017";
const client = new MongoClient(uri, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });
async function run() {
    try {
        await client.connect();
        const db = client.db('test');
        const collection = db.collection('users');
        const changeStream = collection.watch();
        let docCount = await collection.countDocuments();
        changeStream.on('change', (change) => {
            if (change.operationType === 'insert') {
                docCount++;
            } else if (change.operationType === 'delete') {
                docCount--;
            }
            // 这里可以将docCount用于更新缓存等操作
        });
    } finally {
        await client.close();
    }
}
run().catch(console.dir);

针对性能问题：
- 缓存机制：将获取的文档数量进行缓存，设置合理的缓存过期时间。在过期时间内，提示信息直接从缓存获取文档数量，减少对数据库的查询次数。例如在应用层使用Redis缓存，获取文档数量时先从Redis读取，若缓存不存在或过期，再从MongoDB获取并更新缓存。
- 异步操作：在自定义prompt函数中，使用异步方式获取文档数量，避免阻塞其他操作。例如在JavaScript中使用async/await语法，让获取文档数量的操作在后台执行，不影响其他读写操作。
```
var originalPrompt = prompt;
prompt = async function() {
    var dbName = db.getName();
    var collectionName = db.getCollectionNames()[0]; 
    var docCount = await db[collectionName].countDocuments();
    var newPrompt = '当前数据库: ' + dbName + ', 集合: ' + collectionName + ', 文档数量: ' + docCount + '> ';
    return newPrompt;
};
```

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面试题：MongoDB Shell提示信息自定义的优化与实践

知识考点

面试题答案

实现思路

涉及MongoDB命令和编程逻辑

高并发读写情况下可能遇到的问题及解决方案