MongoDB设置主键自增

在MongoDB中，通常情况下，我们并不像关系型数据库那样使用自增主键。MongoDB默认使用ObjectId来作为文档的主键，它是一个12字节的唯一标识符，包含时间戳、机器ID、进程ID和随机数。但是，有时候我们确实需要使用自增主键来满足一些特定需求，比如在某些场景下需要直观的连续数字作为主键。 下面介绍如何在MongoDB中设置自增主键：

使用计数器集合

一种常见的方法是使用一个专门的集合来存储计数器，每次需要新的自增ID时，先从计数器集合获取下一个ID，然后将其用作主键。这种方法的好处是简单易懂，并且可以在分布式环境中很好地工作。 首先，我们需要创建一个计数器集合，用来存储各个文档类型的自增ID：

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db.createCollection("counters")

然后，我们需要初始化计数器集合，为每个文档类型创建一个初始计数器：

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db.counters.insertOne({ _id: "product_id", sequence_value: 0 })

接下来，我们可以编写一个函数来获取下一个自增ID：

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

最后，我们可以在需要使用自增ID的地方调用该函数来获取下一个ID：

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var nextId = getNextSequenceValue("product_id");

使用自定义主键值

另一种方法是使用自定义主键值，通过应用逻辑来生成唯一的主键值。这种方法的好处是不需要维护额外的计数器集合，但是需要确保生成的主键值在整个集合中是唯一的。 我们可以在插入文档时，手动指定主键值：

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db.products.insertOne({
   _id: 1, // 手动指定主键值
   name: "Product 1",
   price: 100
})

或者，我们可以在应用逻辑中生成唯一的主键值，然后插入文档：

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var nextId = generateUniqueId(); // 生成唯一的主键值
db.products.insertOne({
   _id: nextId,
   name: "Product 2",
   price: 200
})

一个电商平台，我们希望每个商品都有一个唯一的自增商品ID作为主键，方便进行商品的管理和查询。

使用计数器集合

首先，创建一个计数器集合用于存储商品ID的自增值：

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db.createCollection("counters")
db.counters.insertOne({ _id: "product_id", sequence_value: 0 })

然后，编写一个函数来获取下一个自增ID：

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

接下来，我们可以在插入商品文档时，自动获取下一个自增ID作为主键：

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var productId = getNextProductID();
db.products.insertOne({
   _id: productId,
   name: "Product 1",
   price: 100
})

使用自定义主键值

另一种方法是通过应用逻辑来生成唯一的主键值。例如，我们可以在插入商品文档之前，生成一个唯一的商品ID作为主键：

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function generateUniqueProductID() {
   // 在这里编写生成唯一ID的逻辑，可以使用UUID或其他算法
   var uniqueId = ...;
   return uniqueId;
}
var productId = generateUniqueProductID();
db.products.insertOne({
   _id: productId,
   name: "Product 2",
   price: 200
})

在这个示例中，我们可以根据实际需求选择适合的生成唯一ID的算法，比如使用UUID库或其他生成唯一ID的方法。 总结起来，通过使用计数器集合或自定义主键值，我们可以在MongoDB中实现自增主键。具体选择哪种方法取决于业务需求和数据模型设计。

MongoDB的ObjectId是一种默认的主键类型，用于唯一标识MongoDB中的文档。它是一个12字节的值，由以下部分组成：

1. 时间戳（4字节）：表示ObjectId的创建时间，以秒为单位，精确到秒级别。
2. 机器ID（3字节）：表示生成ObjectId的机器的标识符，通常是机器的MAC地址的低三个字节。
3. 进程ID（2字节）：表示生成ObjectId的进程的标识符。
4. 随机数（3字节）：表示ObjectId的随机数部分，用于保证ObjectId的唯一性。 由于ObjectId的时间戳部分包含了生成ObjectId的时间信息，因此ObjectId默认是按照时间有序的。这样的设计可以在一定程度上提高查询性能，因为新创建的文档将会被写入磁盘的相邻位置，减少磁盘寻道的时间。 ObjectId有以下特点：

• 全局唯一性：几乎可以保证不同文档的ObjectId是唯一的。
• 顺序性：默认情况下，ObjectId是根据时间递增的，可以用于按照时间排序的场景。
• 低碰撞概率：由于ObjectId使用了随机数部分，因此碰撞的概率非常低，可以满足绝大多数应用场景的需求。 ObjectId的使用示例：

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// 创建文档并自动生成ObjectId作为主键
db.products.insertOne({
   _id: ObjectId(),
   name: "Product 1",
   price: 100
})
// 查询文档
db.products.find({ _id: ObjectId("606e04a1768e60888aa6d238") })
// 使用ObjectId进行排序
db.products.find().sort({ _id: 1 })

需要注意的是，虽然ObjectId在大多数情况下能满足需求，但在某些特定场景下可能需要使用自定义的主键类型，比如需要使用自增ID时，可以采用计数器集合或自定义主键值的方式来实现。

结论

在MongoDB中设置自增主键可以通过使用计数器集合或者自定义主键值来实现。选择哪种方法取决于具体的需求和应用场景，但是需要注意确保生成的主键值在整个集合中是唯一的。