面试题：MongoDB批量插入性能优化与冲突处理

Question

假设你需要向MongoDB数据库中批量插入大量文档，并且这些文档可能存在部分重复（根据某个唯一标识判断）。请阐述如何优化批量插入的性能，同时又能有效处理可能出现的重复文档冲突问题，给出具体的实现思路和相关的MongoDB命令或方法。

Answer 1

1. 优化批量插入性能：
   • 使用批量操作：
     • 在大多数编程语言的MongoDB驱动中，都提供了批量插入的方法。例如在Python的pymongo库中，可以使用insert_many方法。这比逐个插入文档要高效得多，因为它减少了与数据库的交互次数。
     • 示例代码：

from pymongo import MongoClient

client = MongoClient('mongodb://localhost:27017/')
db = client['your_database']
collection = db['your_collection']

documents = [{"name": "Alice", "age": 30}, {"name": "Bob", "age": 25}]
result = collection.insert_many(documents)

• 设置合理的写关注（Write Concern）：
  • 写关注决定了MongoDB在返回写操作结果之前需要等待的确认数。如果对数据一致性要求不是特别高，可以使用较低的写关注级别，如w = 1（默认值，即要求主节点确认写入），这样可以提高写入性能。但如果数据一致性非常重要，可能需要更高的写关注级别，如w = "majority"，等待大多数节点确认写入。
  • 在pymongo中设置写关注示例：

collection = db['your_collection'](write_concern=WriteConcern(w = 1))

2. 处理重复文档冲突问题：
   • 创建唯一索引：
     • 在包含唯一标识的字段上创建唯一索引。例如，如果文档中的user_id是唯一标识，可以在该字段上创建唯一索引。
     • 使用create_index方法创建唯一索引，在pymongo中的示例：

collection.create_index([('user_id', 1)], unique = True)

• 使用upsert操作：
  • 如果希望在遇到重复文档时进行更新而不是报错，可以使用update_one或update_many方法，并设置upsert = True。这样如果文档不存在则插入，如果存在则根据指定的更新操作进行更新。
  • 示例：假设要根据user_id更新文档的age字段

from pymongo import MongoClient

client = MongoClient('mongodb://localhost:27017/')
db = client['your_database']
collection = db['your_collection']

user_id = 123
new_age = 35
result = collection.update_one({"user_id": user_id}, {"$set": {"age": new_age}}, upsert = True)

• 批量插入时处理重复：
  • 一些驱动支持在批量插入时处理重复文档。例如在pymongo中，insert_many方法有一个ordered参数，默认为True，表示按顺序插入文档，遇到重复错误会停止插入。如果设置为False，则会尝试插入所有文档，忽略重复错误，继续插入后续文档。

try:
    result = collection.insert_many(documents, ordered = False)
except BulkWriteError as bwe:
    # 处理批量写入错误，这里可以记录哪些文档插入失败等
    pass