你如何在 MongoDB 中建模关系？

Question

你如何在 MongoDB 中建模关系？

Accepted Answer

MongoDB 通过 **embedding** 或 **referencing** 来建模关系（one-to-one、one-to-many、many-to-many）——选择取决于关系的 cardinality、数据的访问方式以及是否共享。与 SQL 的统一 foreign-key 方法不同，MongoDB 为每个关系提供灵活性。

## One-to-one

```js
// usually EMBED (the related data belongs to the document)
{ _id: ObjectId("..."), name: "Ann", profile: { bio: "...", avatar: "..." } }
// → one query gets both; they're accessed together
```

## One-to-many（最常见的——也是最细致的）

```js
// ONE-TO-FEW → embed (bounded, accessed together)
{ _id: ObjectId("..."), name: "Ann", addresses: [ {...}, {...} ] }  // a few addresses

// ONE-TO-MANY → reference (the "many" side references the "one")
// authors collection: { _id: "a1", name: "Ann" }
// books collection:   { _id: "b1", authorId: "a1", title: "..." }  // each book references its author

// ONE-TO-SQUILLIONS (huge/unbounded) → ALWAYS reference (never embed unbounded data)
// e.g. a user with millions of log entries → separate collection, reference by userId
```

关键细节：**one-to-few**（embed）、**one-to-many**（从 many 一侧引用）、**one-to-squillions**（始终引用——永远不要嵌入无界数据，因为 16MB 文档限制和性能原因）。

## Many-to-many

```js
// reference with an array of ids (on one or both sides)
{ _id: "s1", name: "Student", courseIds: ["c1", "c2"] }     // student → courses
{ _id: "c1", name: "Course", studentIds: ["s1", "s2"] }     // course → students (optional)
// → query and $lookup to resolve; or a separate "enrollments" collection (junction-like)
```

Many-to-many 使用引用 id 的数组（在一侧或两侧），或使用类似联接的单独集合来处理富关系数据。

## 解析引用（$lookup）

```js
// join referenced data when needed
db.books.aggregate([
  { $lookup: { from: "authors", localField: "authorId", foreignField: "_id", as: "author" } }
]);
```

## 为什么这很重要

建模关系是数据库设计的基础，MongoDB 的灵活的、基于访问模式的方法不同于 SQL 的统一 foreign keys，因此理解如何在 MongoDB 中建模关系对于设计有效的 schema 至关重要。

关键洞察是 MongoDB 通过基于关系特征的 **embedding 或 referencing** 来建模关系——而理解 **cardinality 如何影响选择** 是关键技能：**one-to-one**（通常 embed——一起访问）、**one-to-many** 及其重要细节（**one-to-few** → 为有界的一起访问的数据 embed；**one-to-many** → 从 many 一侧引用；**one-to-squillions** → 始终引用，永不嵌入无界数据，因为 16MB 文档限制和性能）以及 **many-to-many**（引用 id 数组，或类似联接的集合）。

this cardinality-driven decision-making（特别是识别何时数据太大/无界而无法嵌入）对于避免常见错误至关重要，例如嵌入无界数组（膨胀文档、触发限制）或过度引用应该嵌入的数据。

理解如何在需要 join 时用 `$lookup` **解析引用** 完成了这个框架。

由于大多数数据模型中实体之间的关系是内在的，而且 MongoDB 的灵活的 per-relationship 方法（基于 cardinality 和访问模式的 embed 或 reference）从根本上不同于且比 SQL 的统一 foreign keys 更细致，理解如何在 MongoDB 中建模关系——基于 cardinality 的 embed/reference 决策（尤其是 one-to-few/many/squillions 的区分）和解析引用——是有效 MongoDB schema 设计的必要的、常用的知识，基于 embed/reference 基础处理每个真实应用程序都有的关系，以及区分健全的 MongoDB 建模与幼稚的关系型迁移的关键领域。