MongoDB：数组元素属性的唯一索引

Question

我有一个类似这样的结构：

class Cat {
  int id;
  List<Kitten> kittens;
}

class Kitten {
  int id;
}

我想阻止用户创建具有多个具有相同 ID 的小猫的猫。我尝试按如下方式创建索引：

db.Cats.ensureIndex({'id': 1, 'kittens.id': 1}, {unique:true})

但是当我尝试插入格式错误的猫时，Mongo 接受了它。

我错过了什么吗？这甚至可以做到吗？

Answer 1

据我所知，唯一索引只强制不同文档之间的唯一性，所以这会引发重复键错误：

db.cats.insert( { id: 123, kittens: [ { id: 456 } ] } )
db.cats.insert( { id: 123, kittens: [ { id: 456 } ] } )

但这是允许的：

db.cats.insert( { id: 123, kittens: [ { id: 456 }, { id: 456 } ] } )

我不确定是否有任何方法可以在 Mongo 级别强制执行您需要的约束，也许您可​​以在插入更新时检查应用程序逻辑？

Answer 2

确保数组字段中各个值的唯一性

除了上面的例子，MongoDB 中还有一个函数可以确保当你向数组字段添加新的对象/值时，它只会在值/对象不存在的情况下执行更新.

因此，如果您的文档如下所示：

{ _id: 123, kittens: [456] }

这是允许的：

db.cats.update({_id:123}, {$push: {kittens:456}})

导致

{ _id: 123, kittens: [456, 456] }

但是使用 $addToSet 函数（与 $push 相对）会在添加值之前检查该值是否已经存在。 所以，从：

{ _id: 123, kittens: [456] }

然后执行：

db.cats.update({_id:123}, {$addToSet: {kittens:456}})

不会有任何影响。

因此，长话短说，唯一性约束不会验证数组字段的值项内的唯一性，只是两个文档在索引字段中不能具有相同的值。

Answer 3

在数组属性中有一个等价的具有唯一性的插入。下面的命令本质上是在确保小猫的唯一性的同时进行插入（如果具有 123 的对象不存在，则 upsert 会为您创建它）。

db.cats.update(
  { id: 123 },
  { $addToSet: {kittens: { $each: [ 456, 456] }}, $set: {'otherfields': 'extraval', "field2": "value2"}},
  { upsert: true}
)

对象的结果值将是

{
    "id": 123,
    "kittens": [456],
    "otherfields": "extraval",
    "field2": "value2"
}

Answer 4

在这种情况下，您可以编写自定义 Mongoose 验证方法。您可以挂钩后验证。 Mongoose 具有验证功能，您可以在验证之前（前）或之后（后）实现挂钩。在这种情况下，您可以使用后验证来查看数组是否有效。然后只需确保数组没有重复。您可以根据您的详细信息进行效率改进。例如，如果您只有“_id”，则可以只使用 JS 包含函数。

catSchema.post('validate',function(next) {
    return new Promise((resolve,reject) => {
        for(var i = 0; i < this.kittens.length; i++) {
           let kitten = this.kittens[i];
           for(var p = 0; p < this.kittens.length; p++) {
              if (p == i) {
                  continue;
              }
              if (kitten._id == this.kittens[p]._id) {
                  return reject('Duplicate Kitten Ids not allowed');
              }
           }
        }
        return resolve();
    });
});

我喜欢在验证中使用 Promise，因为它更容易指定错误。

Answer 5

您可以使用document validator 来解决此问题。

这是一个示例验证器，其中“a”是一个数组，并且在“a”子文档字段中“b”值必须是唯一的。这假设集合是空的或已经符合规则：

> db.runCommand({collMod:"coll", validator: {$expr:{$eq:[{$size:"$a.b"},{$size:{$setUnion:"$a.b"}}]}}})
/* test it */
> db.coll.insert({a:[{b:1}]}) /* success */
> db.coll.update({},{ '$push' : { 'a':{b:1}}})
WriteResult({
	"nMatched" : 0,
	"nUpserted" : 0,
	"nModified" : 0,
	"writeError" : {
		"code" : 121,
		"errmsg" : "Document failed validation"
	}
})

从original post 中查看有关此解决方案的更多信息

Answer 6

这里似乎很重要的是确保在 mongodb 对象数组中不应该存在超过一个项目，具有相同的 id 或其他一些需要唯一处理的字段。然后，使用$addToSet 进行更新即可。

请原谅我不是 mongo-shell 专家，使用 Java Mongo Driver 4.0.3 版

collection = database.getCollection("cat", Cat.class);
UpdateResult result = collection.updateOne(and(eq("Id", 1), nin("kittens.id", newKittenId)), addToSet("kittens", new Kitten("newKittenId")));

这里使用的查询为匹配查询添加了一个额外的条件，如下所示；其中 cat.id 为 1 并且 newKittenId 尚未由之前添加的任何小猫拥有。因此，如果找到猫的 id 并且没有小猫获取新的 kittenId，则查询继续并通过添加新的小猫来更新猫的小猫。但是如果 newKittenId 被其中一只小猫拿走了，它只会返回 updateresult ，没有计数，也没有修改字段（什么都没有发生）。

注意：这并不能确保对 kitten.id 的唯一约束，mongo DB 不支持文档中对象数组的唯一性，并且 addToSet 并不真正处理对象数组中的重复项，除了对象 100% 是数据库中内容的副本，请检查 here for more explanation 关于 addToSet。