MongoDB - 有上限集合

MongoDB - 固定大小集合（Capped Collections）

固定大小集合（Capped Collections）是特殊的固定大小集合，其工作方式类似于循环缓冲区。一旦集合填满其分配的空间，它会通过覆盖集合中最旧的文档来为新文档腾出空间。它们针对高吞吐量操作进行了优化，并保持插入顺序。

由于其特性，固定大小集合非常适合存储应用程序日志、缓存会话数据或捕获来自 IoT（物联网）设备的大容量实时数据流等用例。

创建固定大小集合

您使用标准的 db.createCollection 命令，并带上 capped: true 选项，同时以字节为单位指定 size。您还可以选择使用 max 来限制文档数量。

// 创建一个用于日志记录的固定大小集合，大小为 10 兆字节
db.createCollection("activityLog", {
  capped: true,
  size: 10485760, // 10 * 1024 * 1024 字节
  max: 5000       // 可选：最多 5000 个文档
});

MongoDB 将强制执行 size 或 max 限制，以先达到的为准。要检查集合是否为固定大小集合，您可以使用 isCapped() 方法：

> db.activityLog.isCapped()
true

您也可以将现有的标准集合转换为固定大小集合，尽管这不太常见：

// 这会将 'posts' 集合转换为固定大小集合
db.runCommand({
  "convertToCapped": "posts",
  size: 100000 // 大小，单位为字节
});

主要特性和限制

• 插入顺序： 文档按照插入的顺序存储。对固定大小集合的查询默认按此自然顺序返回文档，使其速度极快。
• 无法删除： 您不能从固定大小集合中删除文档。集合通过覆盖旧文档来管理自身大小。
• 更新限制： 您可以更新文档，但更新操作不能导致文档大小增加。这会保留文档在磁盘上的原始位置。
• 不支持分片： 固定大小集合不能进行分片。
• 索引： 您可以在固定大小集合上创建索引，就像在标准集合上一样。在现代 MongoDB 版本中，_id 字段默认会自动索引。

查询和可尾随游标

标准查询按预期工作。要按反向插入顺序检索文档，您可以按 $natural 顺序排序。

// 获取最近 10 条日志条目
db.activityLog.find().sort({ $natural: -1 }).limit(10);

与固定大小集合相关的最强大功能是可尾随游标（tailable cursor）。可尾随游标是一种特殊类型的游标，在客户端耗尽初始结果后仍保持打开状态。当新文档插入到固定大小集合中时，可尾随游标会继续实时地将它们流式传输给客户端。

这使得它们非常适合构建实时数据流或实时监控系统。以下是一个使用 MongoDB 驱动程序的概念性示例（语法因语言而异）：

// 在类似 Node.js 的环境中的概念性示例
const cursor = db.collection('activityLog').find({}, {
  tailable: true,
  awaitData: true,  // 与 tailable 结合使用可提高效率
  numberOfRetries: -1 // 无限期保持游标打开
});

// 监听新插入的数据
cursor.on('data', (doc) => {
  console.log('New log entry:', doc);
});