MongoDB 提供多种架构设计模式，选择合适的模式对于数据库性能和可维护性至关重要。以下列举几种常用模式及其应用场景：
1. 多态模式 (Polymorphic Pattern):
- 概念: 在单个集合中存储结构不同的文档，通常使用公共字段标识文档类型。
- 应用场景: 处理具有共同属性但又包含类型特定字段的数据，例如存储不同类型的产品（书籍、电子产品等）到同一个“产品”集合。
- 示例:
{ "_id": 1, "type": "book", "title": "示例书籍", "author": "作者姓名" }
{ "_id": 2, "type": "electronics", "name": "示例电子产品", "brand": "品牌名称", "model": "型号" }
2. 属性模式 (Attribute Pattern):
- 概念: 使用键值对存储文档属性，适用于属性数量多且变化大的情况。
- 应用场景: 处理大量可选属性或动态属性，避免创建许多稀疏字段。
- 示例:
{ "_id": 1, "name": "产品A", "attributes": { "颜色": "红色", "尺寸": "大", "材质": "棉" } }
{ "_id": 2, "name": "产品B", "attributes": { "重量": "2kg", "功率": "100w" } }
3. 嵌入式文档模式 (Embedded Documents Pattern):
- 概念: 将相关数据嵌入到单个文档中，适用于一对多关系且“多”方数据量较小的情况。
- 应用场景: 例如存储博客文章及其评论。
- 示例:
{ "_id": 1, "title": "我的博客文章", "content": "...", "comments": [
{ "author": "用户A", "text": "好文章！" },
{ "author": "用户B", "text": "同意。" }
]}
4. 引用模式 (Reference Pattern):
- 概念: 使用独立文档存储大数据或不常用数据，主文档仅存储引用。
- 应用场景: 存储大型文件（如图片）或冗余数据，避免影响主文档性能。
- 实现: 通常使用GridFS或存储对独立文档的引用。
5. 预计算模式 (Pre-computed Pattern):
- 概念: 预先计算并存储结果，减少读取时的计算开销。
- 应用场景: 频繁访问且计算成本高的数据。需要在源数据更新时同步更新预计算结果。
- 示例: 存储订单总价，避免每次读取都重新计算。
6. 子集模式 (Subset Pattern):
- 概念: 嵌入常用字段子集，加快数据检索速度。
- 应用场景: 大型文档但只经常访问部分字段。减少读取数据量。
7. 扩展引用模式 (Extended Reference Pattern):
- 概念: 结合引用和关键字段，减少查询次数。
- 应用场景: 需要访问相关文档部分信息但又不想执行额外查询的情况。存在数据冗余。
8. 近似模式 (Approximation Pattern):
- 概念: 使用近似值代替精确值，提高性能。
- 应用场景: 对精度要求不高且性能至关重要的场景。例如存储估计计数。
9. 树状模式 (Tree Pattern):
- 概念: 使用嵌套文档或引用表示层级数据结构，例如类别或组织结构。
- 应用场景: 建模树状关系。有多种实现方式，例如父节点引用、子节点引用或祖先数组。
10. 预分配模式 (Pre-allocation Pattern):
- 概念: 预留空间以应对未来数据增长。
- 应用场景: 文档会持续增长，避免频繁调整文档大小影响性能。
11. 文档版本控制模式 (Document Versioning Pattern):
- 概念: 存储文档的不同版本，跟踪数据变化。
- 应用场景: 需要维护数据更改历史记录。可通过创建新文档或在主文档中存储版本数组来实现。
选择合适的模式需要综合考虑应用需求、数据结构和访问模式，通常会结合多种模式以达到最佳效果。
