可以看到，所谓的内嵌类 其实 类似于 预先聚合（关联） ， 这样的操作（引用+冗余）其实对读操作更有性能优势 。
但是，内嵌设计有一个大前提限制：即 内嵌后文档大小不能超过16MB。
此外，如果内嵌的数组（通常是数组）的长度太大，比如数万或更多的时候，也是不适合采用内嵌模式的。
那么，此时我们应该怎么设计呢？
2 引用模式
万级长度的内嵌数组
这里我们仍然适用上面提到的Contacts模型，假设其中的groups是一个内嵌数组，这个groups的数据可能有百万级的长度，且每个Contacts文档都需要冗余这么一份数据，而且groups数据还面临着频繁修改的需求。
Contacts
{
name: " Edison Zhou " ,
company: " CSCEC YZW " ,
title: " .NET Engineer " ,
......
// 假设下面groups有百万级，且一个group的信息改动会引发百万级的DB操作
groups : [
{name: " YZW Football Assocation " },
{name: " YZW .NET Assocation " }
]
}
适当使用引用模式解决
解决方案很简单，就是针对groups使用单独的collection来存储，在Contancts模型中添加对group id的集合的引用。
Collection 1 - Contacts：
Contacts
{
name: " Edison Zhou " ,
company: " CSCEC YZW " ,
title: " .NET Engineer " ,
......
// 假设下面groups有百万级，且一个group的信息改动会引发百万级的DB操作
group_ids: [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ...]
}
Collection 2 - Groups：
Groups
{
groups_id,
name
}
这样的设计其实类似于关系型数据库模型的设计，用Id来关联，我们再熟悉不过了。
但是，在MQL中，我们就需要额外使用$lookup来实现类似SQL中的关联查询了，严格来说，应该算是LEFT OUTER JOIN查询。
嗯，这又是一种聚合操作：
db.Contacts.aggregate([
{
$lookup:
{
from: " groups " ,
localField: " group_ids " ,
foreignField: " group_id " ,
as: " groups "
}
}]);
这个查询会得到如下图所示的结果：
.NET中的Lookup操作：
上面讲解了如何通过MQL进行操作，那么，在.NET中如何实现$lookup的效果呢？
好在MongoDB Driver已经帮我们提供了这样的一个LookUp，且看下面的代码示例：
假设我们的实体定义如下：
public class Contact
{
[BsonId]
[BsonRepresentation(BsonType.ObjectId)]
public string Id { get ; set ; }
public string Name { get ; set ; }
public string Company { get ; set ; }
public string Title { get ; set ; }
public int [] GroupIds { get ; set ; }
public IList<Group> Groups { get ; set ; }
}
public class Group
{
[BsonId]
[BsonRepresentation(BsonType.ObjectId)]
public string Id { get ; set ; }
public int GroupId { get ; set ; }
public string Name { get ; set ; }
}
那么，可以通过Driver实现以下操作：
public async Task<IList<Contact>> GetAsync()
{
return await _contacts
.Aggregate()
.Lookup <Contact, Group, Contact> (
_groups,
local => local.GroupIds,
from => from .GroupId,
result => result.Groups)
.ToListAsync();
}
完整示例github地址：https://github.com/EdisonChou/EDT.Mongo.Sample
运行结果如下所示：
什么时候使用引用模式
综上所述，当满足以下条件之一时，你可以开始考虑引用模式设计文档模型：
（1）当内嵌后的文档太大，有可能超过16MB限制的时候；
（2）内嵌的文档 或 数组元素 有可能会频繁修改的时候；
（3）内嵌数组元素 有可能会持续增长且没有封顶的时候；
引用模式设计的限制
引用模式也并非银弹，它存在以下一些限制：
（1）MongoDB对于使用引用的集合之间没有所谓的外键检查；
（2）MongoDB使用聚合框架的$lookup来模仿关联查询；
（3）$lookup只支持LEFT OUTER JOIN，且关联目标（from）不能是分片表；
db.Contacts.aggregate([
{
$lookup:
{
from: " groups " , // 这里的from不能是分片表
......
}
}]);
总结
本文简单介绍了MongoDB的模型设计中的内嵌模式和引用模式，探讨了引用模式的使用、何时使用 及 使用限制。
下一篇，我们会学习MongoDB的模式设计中的一些设计模式并套用这些设计模式简化设计难度。
参考资料
唐建法，《MongoDB高手课》（极客时间）
郭远威，《MongoDB实战指南》（图书）
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作者：周旭龙
出处：https://edisonchou.cnblogs.com
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