MongoDB 自动扩容机制解析

MongoDB 不像传统 SQL 数据库那样自带自增字段功能，MongoDB 的 _id 通常由系统自动生成，为一个 12 字节的唯一标识。

不过在实际开发中，有些场景需要为 ObjectId 或主键字段实现类似自动增长的效果。

由于 MongoDB 原生并未直接提供自增 ID 机制，因此通常需要借助业务程序逻辑来实现。下面将演示如何通过 counters 集合，为 _id 字段构建自增方案。

使用 counters 集合

先来看下面这条 products 文档示例。我们的目标是让 _id 字段支持 从 1、2、3、4 一直到 n 的自动递增。

{
  "_id":1,
  "product_name": "Apple iPhone",
  "category": "mobiles"
}

为实现这一点，需要先创建一个 counters 集合，用来维护序列字段的自增长值：

>db.createCollection("counters")

接着，向 counters 集合插入如下文档，并使用 productid 作为唯一 key：

{
  "_id":"productid",
  "sequence_value": 0
}

其中，sequence_value 字段表示当前序列的数值，每次自增后都会更新这个值。

可以通过以下命令将这条序列文档插入到 counters 集合中：

>db.counters.insert({_id:"productid",sequence_value:0})

创建 Ja vascript 函数

接下来，创建一个 getNextSequenceValue 函数，并将序列名称作为输入参数。这样，每次调用指定序列时，都会自动加 1，并返回最新的序列值。在本文示例中，使用的序列名称为 productid。

>function getNextSequenceValue(sequenceName){
   var sequenceDocument = db.counters.findAndModify(
      {
         query:{_id: sequenceName },
         update: {$inc:{sequence_value:1}},
         "new":true
      });
   return sequenceDocument.sequence_value;
}

使用 Ja vascript 函数

下面我们通过 getNextSequenceValue 函数插入新的文档， 并让文档的 _id 自动使用返回的自增序列值：

>db.products.insert({
   "_id":getNextSequenceValue("productid"),
   "product_name":"Apple iPhone",
   "category":"mobiles"})
>db.products.insert({
   "_id":getNextSequenceValue("productid"),
   "product_name":"Samsung S3",
   "category":"mobiles"})

从这里可以看到，我们通过 getNextSequenceValue 函数为 _id 字段设置了 MongoDB 自增 ID。

为了验证该函数是否生效，可以使用以下命令查询文档：

>db.products.find()

执行以上命令后，将返回如下结果，可以清楚看到 _id 字段已经按顺序自动增长：

{ "_id" : 1, "product_name" : "Apple iPhone", "category" : "mobiles"}
{ "_id" : 2, "product_name" : "Samsung S3", "category" : "mobiles" }