1. MongoDB内存管理的重要性
对于 MongoDB 而言，内存管理非常重要，因为它是一个内存密集型应用程序，因此它在性能方面受到内存的限制。MongoDB 在处理数据时会将数据存入内存中，这样可以提高读写速度和查询响应时间。
但是，如果 MongoDB 没有正确管理内存，就会发生各种问题。例如，MongoDB 可能会使用太多的内存，从而导致系统变慢或变得不可用。
为了避免这些问题，MongoDB 提供了各种工具和技术来管理内存。
2. MongoDB内存使用情况的监控
MongoDB 提供了一些工具来监控内存使用情况。其中最常用的是 mongostat 工具。
使用 mongostat 工具可以查看 MongoDB 实例的内存使用情况、请求量和其他详细信息。以下是使用 mongostat 命令查看内存使用情况的示例：
mongostat --host <hostname> --port <port> --username <username> --password <password>
使用以上命令会输出以下信息：
insert query update delete getmore command dirty used flushes vsize res qrw arw net_in net_out conn time
0 72 60 0 17 122|0 0.0 100.7M 0 22.7G 5.15G 0|0 4|0 91k 238k 503 20:19:36
0 48 36 0 6 85|0 0.0 100.7M 0 22.7G 5.15G 0|0 4|0 60k 158k 503 20:19:37
0 49 34 0 31 124|0 0.0 100.7M 0 22.7G 5.15G 0|0 4|0 76k 199k 503 20:19:38
0 47 52 0 7 103|0 0.0 100.7M 0 22.7G 5.15G 0|0 4|0 62k 166k 503 20:19:39
0 64 53 0 16 119|0 0.0 100.7M 0 22.7G 5.15G 0|0 4|0 97k 253k 503 20:19:40
0 34 38 0 18 84|0 0.0 100.7M 0 22.7G 5.15G 0|0 4|0 51k 134k 503 20:19:41
0 51 53 0 20 142|0 0.0 100.7M 0 22.7G 5.15G 0|0 4|0 79k 206k 503 20:19:42
这些信息中，我们主要关注以下两个：
used： 表示当前使用的内存大小。
res： 表示 MongoDB 进程使用的实际物理内存大小。
如果 used 过大，那么 MongoDB 的性能将开始下降。这就是需要清理内存的时候。
3. MongoDB内存清理的方法
清理 MongoDB 内存的方法主要有以下几种：
（1）手动清理内存缓存
手动清理内存缓存是最基本的清理内存方法之一。MongoDB 使用的内存分为两种类型：物理内存和虚拟内存。物理内存是实际占用的内存，虚拟内存是 Mongo 进程可以访问的所有内存。
要手动清理 MongoDB 的内存缓存，我们可以使用以下命令：
db.runCommand({check:1, repairMemory:true})
此命令将清除所有内存缓存并回收被占用的物理内存。然而，执行此操作可能会对 MongoDB 的性能产生负面影响。因此，推荐在非高峰期执行此操作，以确保不会影响到用户体验。
（2）使用MMS进行监控
MongoDB 提供了一个全名为 MongoDB Management Service（MMS）的工具来监控 MongoDB 实例的状态。MMS 可以帮助管理员监视 MongoDB 实例的内存使用情况，并提供关于实例性能和健康状况的报告。
要使用 MMS 对 MongoDB 实例进行监控，我们需要注册 MMS 账户并安装监控代理。然后，我们可以在 MMS 网站上查看有关 MongoDB 实例的详细信息。
（3）使用WiredTiger的清理机制
WiredTiger 是 MongoDB 的一个存储引擎，它具有内置的内存管理策略。WiredTiger 可以使用多线程清除内存缓存，这有助于提高整体性能。
WiredTiger 内存管理策略的核心在于淘汰数据。WiredTiger 会优先将一些最少使用的数据从内存中清除出去，这有助于保持内存缓存的大小。
WiredTiger 还提供了一些其他的内存管理策略。例如，可以通过减少 MongoDB 实例的 cache_size_gb 参数的值来控制内存使用。
4. MongoDB内存管理的最佳实践
为了保证 MongoDB 的性能和稳定性，需要使用以下最佳实践进行内存管理：
（1）设置正确的物理内存大小
适当地设置 MongoDB 实例可以使用的物理内存大小非常重要。如果实例可以使用太多的物理内存，那么可能会出现慢查询和写入延迟等问题。
另外，MongoDB 实例使用过多的物理内存会导致系统开始使用交换空间，这将进一步降低系统的性能。
因此，在部署 MongoDB 实例时，将物理内存大小设置为实例可以使用的最大值的三分之一左右是最佳的做法。这将确保 MongoDB 实例有足够的物理内存来存储数据，同时避免浪费过多的资源。
（2）定期监控内存使用情况
定期监控 MongoDB 实例的内存使用情况可以帮助管理员更好地了解 MongoDB 实例的健康状况。如果 MongoDB 实例的内存使用量过高或过低，就需要立即调整参数或执行内存清理操作。
定期监控还可以帮助管理员检测慢查询和写入延迟等性能问题，并采取相应措施解决这些问题。
（3）使用WiredTiger存储引擎
WiredTiger 存储引擎是 MongoDB 的默认存储引擎。与其他存储引擎相比，WiredTiger 具有更高的性能和更好的内存管理策略。
因此，在选择 MongoDB 存储引擎时，建议选择 WiredTiger 存储引擎。
（4）更改BSON文档结构
BSON（Binary JSON）是 MongoDB 中使用的存储格式。BSON 文档结构的大小会影响 MongoDB 实例的内存使用量。
因此，为了减少内存使用量，可以尝试更改 BSON 文档结构。例如，可以尝试使用数组或 Map 来代替嵌套的 BSON 文档结构。
5. 总结
MongoDB 的内存管理是 MongoDB 运行稳定和高效的关键。正确地管理内存可以确保 MongoDB 实例的性能和稳定性，而不正确地管理内存则可能会导致各种问题。
为了有效地管理 MongoDB 的内存，可以采用以下建议：
使用 mongostat 工具监控内存使用情况。
使用 MMS 进行全面的监控。
使用 WiredTiger 存储引擎。
更改 BSON 文档结构来减少内存使用量。