MongoDB 将传统的EAV模式转换为Mongo或Couch

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在本文中，我们将介绍

传统的EAV模式（实体-属性-值）是一种用于存储动态和可扩展数据的数据库设计模式。然而，它在查询和性能方面存在一些限制。为了克服这些限制，并将数据存储在更现代的文档数据库（如MongoDB或CouchDB）中，我们需要将传统的EAV模式转换为适合这些数据库的数据模型。本文将详细介绍如何将传统的EAV模式转换为MongoDB或CouchDB的文档数据库。

什么是传统的EAV模式？

传统的EAV模式是一种灵活的数据库设计模式，可以有效地存储和查询具有不同属性和值的实体。它由三个表组成：实体表，属性表和值表。实体表存储实体的基本信息，属性表存储可能的属性列表，值表存储实体和属性之间的关系及其对应的值。这种设计模式在某些情况下非常有用，尤其是当我们有大量动态属性或属性集合时。

举个例子，考虑一个产品目录的例子。在传统的EAV模式中，我们将有以下三个表：
– 实体表存储产品基本信息（如产品ID和名称）。
– 属性表存储所有可能的产品属性（如颜色、尺寸和价格）。
– 值表存储产品、属性和属性值之间的关系。

以下是一个使用传统的EAV模式表示的产品目录的示例：

实体表：
+----+------------+
| ID | Name       |
+----+------------+
| 1  | iPhone 12  |
| 2  | MacBook Pro|
+----+------------+

属性表：
+----+--------+
| ID | Name   |
+----+--------+
| 1  | 颜色   |
| 2  | 尺寸   |
| 3  | 价格   |
+----+--------+

值表：
+----------+------------+-------------+
| EntityID | AttributeID| Value       |
+----------+------------+-------------+
| 1        | 1          | 黑色        |
| 1        | 2          | 6.1 英寸   |
| 1        | 3          | 799       |
| 2        | 1          | 银色        |
| 2        | 2          | 13 英寸    |
| 2        | 3          |1299      |
+----------+------------+-------------+

在传统的EAV模式中，我们可以存储和查询任意数量的属性和值，但是查询时需要进行多次连接和扫描，这可能会导致性能问题。

将传统的EAV模式转换为MongoDB或CouchDB

为了充分利用MongoDB或CouchDB的文档数据库功能，我们需要将传统的EAV模式转换为适合这些数据库的数据模型。在这里，我们将介绍三种常用的转换方法：嵌入式文档、数组和多文档引用。

1. 嵌入式文档

嵌入式文档是将属性和值作为子文档嵌入到父文档中的方法。每个父文档表示一个实体，而子文档表示实体的属性和对应的值。这种转换方法适用于属性的数量较少且不会频繁变化的情况。

对于我们之前的产品目录示例，使用嵌入式文档的转换如下：

产品文档：
{
  "_id": ObjectId("5e47d52309b5de3d488e7f47"),
  "名称": "iPhone 12",
  "属性": {
    "颜色": "黑色",
    "尺寸": "6.1 英寸",
    "价格": "799"
  }
}

{
  "_id": ObjectId("5e47d52a09b5de3d488e7f48"),
  "名称": "MacBook Pro",
  "属性": {
    "颜色": "银色",
    "尺寸": "13 英寸",
    "价格": "1299"
  }
}

通过嵌入式文档，我们可以轻松地将实体的属性和值存储在同一个文档中，并使用单个查询来检索它们。这种转换方法提高了查询的性能，并且数据以更自然的方式呈现。

2. 数组

数组是将属性和值作为文档数组的一部分存储的方法。每个文档表示一个实体，而数组中的每个元素表示一个属性和对应的值。这种转换方法适用于属性的数量较多且有固定的顺序。

对于我们之前的产品目录示例，使用数组的转换如下：

产品文档：
{
  "_id": ObjectId("5e47d52309b5de3d488e7f47"),
  "名称": "iPhone 12",
  "属性": [
    { "名称": "颜色", "值": "黑色" },
    { "名称": "尺寸", "值": "6.1 英寸" },
    { "名称": "价格", "值": "799" }
  ]
}

{
  "_id": ObjectId("5e47d52a09b5de3d488e7f48"),
  "名称": "MacBook Pro",
  "属性": [
    { "名称": "颜色", "值": "银色" },
    { "名称": "尺寸", "值": "13 英寸" },
    { "名称": "价格", "值": "1299" }
  ]
}

通过使用数组，我们可以轻松地按照属性的顺序存储和检索实体的属性和值。这种转换方法提供了更灵活的数据存储方式，并允许我们轻松地添加或删除属性。

3. 多文档引用

如果属性和值的数量非常大，或者属性和值经常变化，我们可以使用多文档引用的方式存储实体、属性和值之间的关系。基本思想是使用引用来关联实体和属性，然后使用实体和属性的ID来查找对应的值。

对于我们之前的产品目录示例，使用多文档引用的转换如下：

实体文档：
{
  "_id": ObjectId("5e47d52309b5de3d488e7f47"),
  "名称": "iPhone 12"
}

{
  "_id": ObjectId("5e47d52a09b5de3d488e7f48"),
  "名称": "MacBook Pro"
}

属性文档：
{
  "_id": ObjectId("5e47d53109b5de3d488e7f49"),
  "名称": "颜色"
}

{
  "_id": ObjectId("5e47d53809b5de3d488e7f4a"),
  "名称": "尺寸"
}

{
  "_id": ObjectId("5e47d53f09b5de3d488e7f4b"),
  "名称": "价格"
}

值文档：
{
  "_id": ObjectId("5e47d53f09b5de3d488e7f4c"),
  "实体ID": ObjectId("5e47d52309b5de3d488e7f47"),
  "属性ID": ObjectId("5e47d53109b5de3d488e7f49"),
  "值": "黑色"
}

{
  "_id": ObjectId("5e47d53f09b5de3d488e7f4d"),
  "实体ID": ObjectId("5e47d52309b5de3d488e7f47"),
  "属性ID": ObjectId("5e47d53809b5de3d488e7f4a"),
  "值": "6.1 英寸"
}

{
  "_id": ObjectId("5e47d53f09b5de3d488e7f4e"),
  "实体ID": ObjectId("5e47d52309b5de3d488e7f47"),
  "属性ID": ObjectId("5e47d53f09b5de3d488e7f4b"),
  "值": "799"
}

{
  "_id": ObjectId("5e47d53f09b5de3d488e7f4f"),
  "实体ID": ObjectId("5e47d52a09b5de3d488e7f48"),
  "属性ID": ObjectId("5e47d53109b5de3d488e7f49"),
  "值": "银色"
}

{
  "_id": ObjectId("5e47d53f09b5de3d488e7f50"),
  "实体ID": ObjectId("5e47d52a09b5de3d488e7f48"),
  "属性ID": ObjectId("5e47d53809b5de3d488e7f4a"),
  "值": "13 英寸"
}

{
  "_id": ObjectId("5e47d53f09b5de3d488e7f51"),
  "实体ID": ObjectId("5e47d52a09b5de3d488e7f48"),
  "属性ID": ObjectId("5e47d53f09b5de3d488e7f4b"),
  "值": "1299"
}

通过多文档引用，我们可以将关联的实体、属性和值存储在不同的文档中，并使用引用来建立它们之间的关系。这种转换方法在存储大量属性和值时非常有效，并允许我们轻松地扩展和修改实体的属性集合。

总结

传统的EAV模式在某些情况下是一种灵活而可扩展的数据库设计模式，但在查询和性能方面存在一些限制。为了克服这些限制，并将数据存储在现代的文档数据库（如MongoDB或CouchDB）中，我们可以将传统的EAV模式转换为适合这些数据库的数据模型。

在本文中，我们介绍了三种常用的转换方法：嵌入式文档、数组和多文档引用。嵌入式文档适用于属性数量较少且稳定的情况；数组适用于属性数量较多且有固定顺序的情况；多文档引用适用于存储大量属性和值，并允许轻松扩展和修改属性集合的情况。

根据数据的特点和需求，我们可以选择适合的转换方法来将传统的EAV模式转换为MongoDB或CouchDB的文档数据库。这将提高查询性能、简化数据操作，并充分利用文档数据库的强大功能。