MongoDB 动态字段设计

适宜读者人群

• MongoDB开发者

基础需求

产品: "我们要为现有的表单增加一个伟大的功能, 允许用户增加想要的字段"

技术目标version 1

1. 存储动态表单数据(新增字段无需修改Schema)

首先讲一讲MongoDB支持的索引有哪几种

普通字段索引

// 假如我们的文档长这样
{
   "name": "MongoDB",
   "age": 5
}

// 对age字段建立索引
{
   "age": 1
}

内嵌文档索引

// 假如我们的文档长成了Object
{
   "person": {
      "age": 2,
      "name": "MongoDB"
    }
}

//对person.age字段建立索引
{
    "person.age": 1
}

数组文档索引

//  假如我们的文档长成了数组
{
    "persons": [
      { "name":  "MongoDB", age: 5},
      { "name":  "MySQL", age: 20}
    ]
}
//对persons.age字段建立索引
{
    "persons.age": 1
}

看似上面只有都无法做到动态增加字段的功能
程序员A和程序员S发生如下对话:
程序猿A: "那么我们需要增加另外一个collection来存储动态的内容"
程序猿S: "但MongoDB对关联查询的支持很弱啊, 都没法关联排序, 要是后面产品说要加 排序筛选 的功能我们就懵逼了呀☹️ , 唉~ 早知如此就不用MongoDB了"

再重新审视需求

1. 存储动态表单数据
2. 需要支持筛选和排序

技术目标version2

1. 增加字段同时还要可以索引

解决方案

• 使用数组来存储动态字段
• 增加描述collection用来记录用户的表单配置

存储结构如下:

//描述collection 
{
  "_id":"描述id",
  "type":"类型",
  "text": "订单名称",
  "default": "Default Name",
}

// 原本的表单增加字段form用来存储动态数据
{
  "_id": "",
  "name": "一个好名字",
  "form":[
    { "_id":"描述_id", "value": 10},
    { "_id":"描述_id", "value": "我的好伙伴"},
  ]
}

注意!!! 当用户增加n个字段时, 描述collection同时增加n个文档

如何查询排序筛选呢

// 比如用户增加了2个字段
//  现在要对字段1进行排序
db.items.find().sort({"form.0.value":1})
//  对字段2进行筛选
db.items.find({"form.1.value":"我的好伙伴"})

上面的例子可以看出, 即使用户未填写该字段值, 但我们依旧需要为它进行存储空值, 以保证我们所有的Document的form下第n个字段均为同一个控件, 这样我们就可以对字段进行筛选排序, 并且可索引

继续深入

产品: "我们需要允许用户增加下拉框和多选框, 同样需要筛选排序"
程序猿: "Fxxx"

那么这样的数据应该如何存储呢?
解决方案如下:
我们的value按照1,2,4,8...的二进制方式进行存储
如
用户选择单选框第一项, 则存1, 第二项则存2, 第三项则存4
用户选择多选框第一项+第三项:则存5, (1+4)

MongoDB为我们提供了强大的Aggregate功能, 其中包含了Bitwise Query Operators 功能, 包含bitsAllSet ](https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/query/bitsAllSet/#op._S_bitsAllSet),[bitsAnySet
, bitsAllClear ](https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/query/bitsAllClear/#op._S_bitsAllClear), [bitsAnyClear

db.items.aggregate([
    {
      "$match": {
        "$elemMatch": {
          "描述id": "id",
          "value": { $bitsAnySet: [ 1, 5 ] }
        }
    }}
])

以上完成了使用MongoDB动态字段设计的各种需求

总结

1. 增加配置collection, 用来描述用户的配置
2. 原始值需要存储空值
3. 如需类似下拉框, 多选框时, 使用Bitwise Query Operators 来完成
4. MongoDB并没有那么弱, 也是可以满足复杂的数据需求的

MongoDB 动态字段设计