MongoDB 面试题集
MongoDB 核心知识点与高频面试题
A. 面试宝典
基础题
1. MongoDB 核心概念
| SQL 概念 | MongoDB 概念 |
|---|---|
| Database | Database |
| Table | Collection |
| Row | Document |
| Column | Field |
| Index | Index |
| Primary Key | _id |
javascript
// 文档示例
{
_id: ObjectId("507f1f77bcf86cd799439011"),
name: "Tom",
age: 25,
email: "tom@example.com",
tags: ["developer", "nodejs"],
address: {
city: "Shanghai",
country: "China"
},
createdAt: ISODate("2024-01-15T10:30:00Z")
}2. CRUD 操作
javascript
// 插入
db.users.insertOne({ name: "Tom", age: 25 })
db.users.insertMany([
{ name: "Alice", age: 30 },
{ name: "Bob", age: 28 }
])
// 查询
db.users.find()
db.users.find({ age: { $gt: 25 } })
db.users.findOne({ name: "Tom" })
// 查询操作符
{ age: { $eq: 25 } } // 等于
{ age: { $ne: 25 } } // 不等于
{ age: { $gt: 25 } } // 大于
{ age: { $gte: 25 } } // 大于等于
{ age: { $lt: 25 } } // 小于
{ age: { $lte: 25 } } // 小于等于
{ age: { $in: [25, 30] } } // 在数组中
{ age: { $nin: [25, 30] } } // 不在数组中
{ $and: [{}, {}] } // 与
{ $or: [{}, {}] } // 或
{ $not: {} } // 非
{ name: { $regex: /^T/ } } // 正则
// 投影
db.users.find({}, { name: 1, age: 1, _id: 0 })
// 排序、分页
db.users.find().sort({ age: -1 }).skip(10).limit(10)
// 更新
db.users.updateOne(
{ name: "Tom" },
{ $set: { age: 26 } }
)
db.users.updateMany(
{ age: { $lt: 30 } },
{ $inc: { age: 1 } }
)
// 更新操作符
{ $set: { field: value } } // 设置字段
{ $unset: { field: "" } } // 删除字段
{ $inc: { field: 1 } } // 增加
{ $mul: { field: 2 } } // 乘法
{ $push: { array: value } } // 数组追加
{ $pull: { array: value } } // 数组删除
{ $addToSet: { array: value }} // 数组去重添加
// 删除
db.users.deleteOne({ name: "Tom" })
db.users.deleteMany({ age: { $lt: 18 } })3. 索引
javascript
// 创建索引
db.users.createIndex({ name: 1 }) // 升序
db.users.createIndex({ age: -1 }) // 降序
db.users.createIndex({ name: 1, age: -1 }) // 复合索引
db.users.createIndex({ name: 1 }, { unique: true }) // 唯一索引
db.users.createIndex({ location: "2dsphere" }) // 地理索引
db.users.createIndex({ content: "text" }) // 文本索引
db.users.createIndex({ field: 1 }, { expireAfterSeconds: 3600 }) // TTL 索引
// 查看索引
db.users.getIndexes()
// 删除索引
db.users.dropIndex("name_1")
db.users.dropIndexes()
// 执行计划
db.users.find({ name: "Tom" }).explain("executionStats")索引类型：
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| 单字段索引 | 单个字段的索引 |
| 复合索引 | 多个字段的组合索引 |
| 多键索引 | 数组字段的索引 |
| 文本索引 | 全文搜索索引 |
| 地理空间索引 | 地理位置数据索引 |
| 哈希索引 | 哈希分片使用 |
| TTL 索引 | 自动过期删除 |
4. 聚合管道
javascript
db.orders.aggregate([
// $match - 过滤
{ $match: { status: "completed" } },
// $group - 分组
{ $group: {
_id: "$userId",
totalAmount: { $sum: "$amount" },
count: { $sum: 1 },
avgAmount: { $avg: "$amount" }
}},
// $sort - 排序
{ $sort: { totalAmount: -1 } },
// $limit - 限制
{ $limit: 10 },
// $project - 投影
{ $project: {
userId: "$_id",
totalAmount: 1,
count: 1,
_id: 0
}},
// $lookup - 关联查询
{ $lookup: {
from: "users",
localField: "userId",
foreignField: "_id",
as: "user"
}},
// $unwind - 展开数组
{ $unwind: "$user" }
])
// 常用聚合操作符
$sum, $avg, $min, $max, $first, $last
$push, $addToSet
$count5. 复制集
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 复制集架构 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌─────────────┐ │
│ │ Primary │ ← 写操作 │
│ │ (主节点) │ │
│ └──────┬──────┘ │
│ ┌────┴────┐ │
│ ▼ ▼ │
│ ┌───────────┐ ┌───────────┐ │
│ │ Secondary │ │ Secondary │ ← 读操作 │
│ │ (从节点) │ │ (从节点) │ │
│ └───────────┘ └───────────┘ │
│ │
│ 可选：Arbiter（仲裁节点）- 只投票，不存数据 │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘javascript
// 复制集配置
rs.initiate({
_id: "myReplicaSet",
members: [
{ _id: 0, host: "mongo1:27017", priority: 2 },
{ _id: 1, host: "mongo2:27017", priority: 1 },
{ _id: 2, host: "mongo3:27017", priority: 1 }
]
})
// 查看状态
rs.status()
// 读偏好设置
db.users.find().readPref("secondary")
// primary, primaryPreferred, secondary, secondaryPreferred, nearest进阶题
6. 分片集群
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 分片集群架构 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌───────────┐ ┌───────────┐ ┌───────────┐ │
│ │ mongos │ │ mongos │ │ mongos │ ← 路由 │
│ └─────┬─────┘ └─────┬─────┘ └─────┬─────┘ │
│ └───────┬─────┴───────┬─────┘ │
│ │ │ │
│ ┌───────▼─────┐ │ │
│ │ Config Servers │ ← 元数据 │
│ │ (复制集) │ │
│ └───────────────┘ │
│ │ │
│ ┌───────────┼───────────┐ │
│ ▼ ▼ ▼ │
│ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ │
│ │ Shard1 │ │ Shard2 │ │ Shard3 │ ← 数据分片 │
│ │(复制集)│ │(复制集)│ │(复制集)│ │
│ └────────┘ └────────┘ └────────┘ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘javascript
// 启用分片
sh.enableSharding("mydb")
// 设置分片键
sh.shardCollection("mydb.users", { userId: "hashed" }) // 哈希分片
sh.shardCollection("mydb.logs", { timestamp: 1 }) // 范围分片
// 查看分片状态
sh.status()分片键选择：
- 高基数（区分度高）
- 写分布均匀
- 查询局部性
避坑指南
| 错误回答 | 正确理解 |
|---|---|
| "MongoDB 不支持事务" | 4.0+ 支持多文档事务 |
| "_id 必须是 ObjectId" | _id 可以是任意类型 |
| "MongoDB 没有 Schema" | 可以用 Schema Validation |
| "嵌入文档没有限制" | 单文档最大 16MB |
| "索引越多越好" | 索引影响写入性能 |
B. 实战文档
连接示例
javascript
// Node.js (mongoose)
const mongoose = require('mongoose');
mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/mydb', {
useNewUrlParser: true,
useUnifiedTopology: true
});
// 定义 Schema
const userSchema = new mongoose.Schema({
name: { type: String, required: true },
email: { type: String, unique: true },
age: { type: Number, min: 0 },
createdAt: { type: Date, default: Date.now }
});
const User = mongoose.model('User', userSchema);python
# Python (pymongo)
from pymongo import MongoClient
client = MongoClient('mongodb://localhost:27017/')
db = client['mydb']
users = db['users']
# 插入
users.insert_one({'name': 'Tom', 'age': 25})
# 查询
user = users.find_one({'name': 'Tom'})