MongoDB 基础系列五：数据建模之一对一、一对多、多对对建模关系

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前言

此篇博文是 Mongdb 基础系列之一；主要介绍 MongoDB 的数据建模相关内容；

本文为作者的原创作品，转载需注明出处；

One-to-One Relationship with Embedded documents

正如建模章节 Embedded 所描述的那样，当两个实体之间存在 “Contains” 的关系，并且是一对一的关系的时候，使用 Embedded documents；下面以顾客( patron )和地址(address )为例来阐述一下这种关系，

如果使用的是 Reference 既 normolized 数据建模的方式，我们将会有如下的建模方式，

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{
   _id: "joe",
   name: "Joe Bookreader"
}

{
   patron_id: "joe",
   street: "123 Fake Street",
   city: "Faketon",
   state: "MA",
   zip: "12345"
}

在 address 实例中，通过外键 patron_id 引用 patron 实例对象；当要获取 patron 的 address 信息的时候，需要额外的查询，查找 patron 中的 patron_id 是否与 patron 匹配，然后返回相应的 addresses 信息；当有多个外键关联的时候，这样的查询是非常耗费性能的；

所以，通过使用 Embedded 的建模方式，可以有效的避免这种性能上的开销；

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{
   _id: "joe",
   name: "Joe Bookreader",
   address: {
              street: "123 Fake Street",
              city: "Faketon",
              state: "MA",
              zip: "12345"
            }
}

One-to-Many Relationships with Embedded Documents

同样正如建模章节 Embedded 所描述的那样，当一个 patron 包含多个 addresses 的时候并且无疑，这些 addresses 只属于该 patron；假设，我们有如下的 normolized 建模方式，

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{
   _id: "joe",
   name: "Joe Bookreader"
}

{
   patron_id: "joe",
   street: "123 Fake Street",
   city: "Faketon",
   state: "MA",
   zip: "12345"
}

{
   patron_id: "joe",
   street: "1 Some Other Street",
   city: "Boston",
   state: "MA",
   zip: "12345"
}

通过标准的建模方式，严格使用外键的方式来进行建模；这样导致在查询的时候，有更多的查询性能上的开销；所以，同上一小节那样，我们可以对该一对多的方式使用 Embedded 既 unnormolized 的建模方式来进行优化，

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{
   _id: "joe",
   name: "Joe Bookreader",
   addresses: [
                {
                  street: "123 Fake Street",
                  city: "Faketon",
                  state: "MA",
                  zip: "12345"
                },
                {
                  street: "1 Some Other Street",
                  city: "Boston",
                  state: "MA",
                  zip: "12345"
                }
              ]
 }

One-to-Many Relationships with Document References

考虑 publisher 与 book 之间的关系，下面的这个例子将会展示使用 References 比 Embedded 更好，可以有效的减少数据的冗余；如果我们将 publisher 的数据嵌入到 book 将会导致数据严重的冗余，不利于将来的维护；

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{
   title: "MongoDB: The Definitive Guide",
   author: [ "Kristina Chodorow", "Mike Dirolf" ],
   published_date: ISODate("2010-09-24"),
   pages: 216,
   language: "English",
   publisher: {
              name: "O'Reilly Media",
              founded: 1980,
              location: "CA"
            }
}

{
   title: "50 Tips and Tricks for MongoDB Developer",
   author: "Kristina Chodorow",
   published_date: ISODate("2011-05-06"),
   pages: 68,
   language: "English",
   publisher: {
              name: "O'Reilly Media",
              founded: 1980,
              location: "CA"
            }
}

所以，为了消除这种冗余，我们可以将 Embedded 的建模方式改为 References 的方式，

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{
   name: "O'Reilly Media",
   founded: 1980,
   location: "CA",
   books: [123456789, 234567890, ...]
}

{
    _id: 123456789,
    title: "MongoDB: The Definitive Guide",
    author: [ "Kristina Chodorow", "Mike Dirolf" ],
    published_date: ISODate("2010-09-24"),
    pages: 216,
    language: "English"
}

{
   _id: 234567890,
   title: "50 Tips and Tricks for MongoDB Developer",
   author: "Kristina Chodorow",
   published_date: ISODate("2011-05-06"),
   pages: 68,
   language: "English"
}

但是上面的这种方式存在的问题是，如果 publisher document 中的 books 字段值是没有上限的，那么该字段值将会永无止境的增长，所以，考虑到将来的扩展性，可以将上面的 References data model 进行进一步的优化，让 book 对象通过外键的方式来关联 publisher，这个做法有个专有的名词，叫做 reverse control；

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{
   _id: "oreilly",
   name: "O'Reilly Media",
   founded: 1980,
   location: "CA"
}

{
   _id: 123456789,
   title: "MongoDB: The Definitive Guide",
   author: [ "Kristina Chodorow", "Mike Dirolf" ],
   published_date: ISODate("2010-09-24"),
   pages: 216,
   language: "English",
   publisher_id: "oreilly"
}

{
   _id: 234567890,
   title: "50 Tips and Tricks for MongoDB Developer",
   author: "Kristina Chodorow",
   published_date: ISODate("2011-05-06"),
   pages: 68,
   language: "English",
   publisher_id: "oreilly"
}

Reference

https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/model-embedded-one-to-one-relationships-between-documents/