MongoDB 如何在MongoDB中建立外键关系

在本文中，我们将介绍如何在MongoDB中建立外键关系。在关系型数据库中，外键关系可以用来建立表与表之间的关联，而在MongoDB中，由于其非关系型数据库的特性，它没有内置的外键约束。但是，我们可以通过一些方法模拟外键关系，从而实现类似的功能。

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1. 符合应用需求的数据模型设计

在建立外键关系之前，首先需要进行数据模型设计。要创建外键关系，我们需要确定哪些集合（即表）需要相互关联，并且在设计集合结构时适当添加字段以便进行关联。下面是一个示例，展示了如何在MongoDB中建立外键关系。

假设我们有两个集合：orders和products。订单（orders）集合存储有关订单的信息，包括订单编号、客户名称和商品编号。而商品（products）集合存储有关商品的信息，包括商品编号、商品名称和价格。为了建立外键关系，我们可以在orders集合中添加一个product_id字段，用来引用products集合的商品编号。

下面是orders集合的一个示例文档：

{
  "_id": ObjectId("60cb07e3453de6e9c9be5742"),
  "order_id": "202106280001",
  "customer_name": "John",
  "product_id": ObjectId("60cb07e3453de6e9c9be5741")
}

其中，product_id字段引用了products集合中商品的_id字段。

2. 查询引用的集合数据

在建立外键关系之后，我们可以通过查询操作来检索引用的集合数据。假设我们希望查询orders集合中的订单，并同时获取对应的商品信息。可以使用聚合管道操作符 $lookup 来实现。

下面是一个示例，展示了如何查询orders集合中的订单并获取对应商品的信息：

db.orders.aggregate([
  {
    $lookup: {
      from: "products",
      localField: "product_id",
      foreignField: "_id",
      as: "product_info"
    }
  }
])

通过使用 $lookup 聚合管道操作符，我们可以从 orders 集合中检索订单，并将其与 products 集合进行关联。from 参数指定了要关联的集合名称，localField 参数指定了当前集合中关联字段的名称，foreignField 参数指定了目标集合中关联字段的名称，最后 as 参数指定了关联后的新字段名。

执行上述查询操作后，我们可以获得包含商品信息的订单结果，类似以下示例：

{
  "_id": ObjectId("60cb07e3453de6e9c9be5742"),
  "order_id": "202106280001",
  "customer_name": "John",
  "product_id": ObjectId("60cb07e3453de6e9c9be5741"),
  "product_info": [
    {
      "_id": ObjectId("60cb07e3453de6e9c9be5741"),
      "product_name": "iPhone 12",
      "price": 999
    }
  ]
}

3. 使用数据库参考字段进行数据一致性维护

在建立外键关系的同时，我们还需要确保数据的一致性。在上述示例中，我们可以通过在订单集合中的 product_id 字段上添加索引，以确保它引用了存在的商品编号。

为了保持数据的一致性，如果products集合中的某个商品被删除，我们还需要相应地更新引用了该商品的所有相关文档。

下面是一个示例，展示了如何使用$unset和$pull操作符在orders集合中更新引用字段：

db.orders.updateMany(
  {
    product_id: { exists: true },
    product_id: {nin: db.products.distinct('_id') }
  },
  [
    {
      unset: { product_id: "" }
    },
    {pull: { product_info: null }
    }
  ]
)