MongoDB数据存储大小及限制

1. MongoDB数据存储大小的计算方法

MongoDB是一种文档型(非关系型)数据库,支持动态模型和无模式架构,具有许多的优势,例如:高可扩展性、更快的开发、部署和维护速度等。在使用MongoDB时,了解MongoDB的数据存储大小及限制是非常有必要的。

MongoDB将数据存储在BSON文档中,BSON就是Binary JSON的缩写,是一种轻量级的二进制JSON文本格式。在MongoDB中,数据存储的大小是根据文档中的字段数、字段类型、空间分配和索引等信息计算出来的,计算方法如下:

document_size = 4 + (total_size of keys + total_size of values + padding bytes)//最后的padding bytes是指文档需要对齐的字节数

total_size_of_keys = (number of keys i.e. fields) x 4 bytes

total_size_of_values = size of all BSON data + null bytes i.e. if we store string then size string + 1

其中,document_size表示文档的大小,总大小=文档大小+索引大小。上述计算方法可以通过以下示例来更好地理解:

{

"name":"John",

"age":30,

"city":"New York",

"country":"USA"

}

根据上述计算方法,该文档的大小将为:

document_size = 4 + 4 + 18 + 4 + 4 + 4 = 38 bytes

2. MongoDB数据存储限制

2.1 每个文档的最大大小

在MongoDB中,每个文档的最大大小为16MB。如果一个文档的大小超过了16MB,那么就需要对其进行分块处理,并存储为多个文档来解决这个问题。

2.2 每个集合的最大数量

在MongoDB中,每个集合中的文档数量没有上限,但是每个数据库中集合的最大数量为2147483647个(int32类型的最大值)。

2.3 每个索引键的最大大小

在MongoDB中,每个索引键的最大大小为1024 bytes,包括键名和键值。如果索引键大小超过了1024 bytes,MongoDB就不能为该字段创建索引。

2.4 每个数据库的最大大小

在MongoDB中,每个数据库的最大大小取决于文件系统,通常为2TB。当然,这个值可以通过更改文件系统大小来增加。

2.5 磁盘空间限制

在MongoDB中,每一个数据文件的大小是2GB,也就是说,如果你使用的是64位系统,你的数据文件最大可以达到2^31-1个,每个文件的大小可以达到2GB,总可用磁盘空间不受限制。

3. 为MongoDB进行适当的数据建模

在MongoDB中,适当的数据建模是至关重要的。由于MongoDB具有无模式架构和动态模型的特性,因此可根据应用程序的具体需求灵活使用不同的文档结构。适当的数据建模可以提高数据库效率,降低系统的维护成本,还可以使开发人员更容易理解和管理数据模型。

以下是几点在数据建模时需要注意的地方:

3.1 对字段进行索引

索引可以加快查询速度,同时可以降低CPU和内存使用率。在MongoDB中,应该对经常使用且必须进行查询的字段进行索引,但不要过度索引,因为索引会占用额外的磁盘空间。

3.2 明确的领域模型设计

在设计MongoDB的数据模型时,需要结合应用程序的具体领域模型进行设计。这样可以更好地反映实际业务需求,并且可以更好地提高数据库的可读性和可维护性。

3.3 选择正确的数据类型

MongoDB支持多种数据类型,包括字符串、数字、日期等。正确地选择数据类型可以降低数据存储大小、提高查询性能以及减少磁盘和网络带宽的使用。例如,我们可以使用BSON类型来存储二进制数据,这样可以减少存储的大小。

3.4 了解你的查询

在MongoDB中,查询是对性能影响最大的操作之一。因此,需要了解应用程序中经常使用的查询方式,并对查询进行优化。我们还可以通过使用聚合管道、Map-reduce之类的操作,来进一步优化查询。

3.5 使用复合文档

MongoDB中,我们可以使用复合文档来描述复杂的数据模型结构。使用复合文档可以使数据更加规范化,提高可读性和可维护性,使数据模型更容易管理和理解。

总结

MongoDB是一种功能强大、宽松型、非关系型数据库,其数据存储大小的计算和限制是必要的考虑因素。尤其是在数据建模时,必须考虑到实际应用程序的特点和需求,并适当地使用MongoDB提供的各种功能和特性,以提高数据库的性能和效率。

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