MongoDB 是一个 NoSQL 数据库，它不同于传统的关系型数据库（如 MySQL、PostgreSQL）并不原生支持 主键 和 外键 约束。在 MongoDB 中，数据存储在文档中，文档之间的关系通常是通过 嵌套数据 或 引用 来实现的，而不是通过外键和主键的机制。

MongoDB 支持的关系模型

虽然 MongoDB 不支持关系型数据库中的外键约束，但可以通过以下两种方式建立和处理文档之间的关系：

1. 嵌套文档（Embedded Documents）

嵌套文档是一种在一个文档内部包含另一个文档的结构。在这种模型下，MongoDB 实际上将文档嵌套在一起，可以避免复杂的 JOIN 操作。

示例：

复制
1{
2  "_id": ObjectId("1"),
3  "name": "John",
4  "address": {
5    "street": "123 Elm St",
6    "city": "New York",
7    "zipcode": "10001"
8  }
9}

• 在这个例子中，address 是嵌套在 John 文档中的一个对象。这种关系适用于数据结构固定且文档之间关系较紧密的场景。

2. 引用（References）

MongoDB 允许一个文档引用另一个文档，通过存储目标文档的 _id 来建立关联。虽然这种方式没有关系型数据库中的外键约束，但它允许在不同文档之间建立逻辑关系。

示例：

复制
1// 存储一个用户的文档
2{
3  "_id": ObjectId("1"),
4  "name": "John",
5  "addressId": ObjectId("2")  // 引用外部地址文档
6}
7
8// 存储一个地址的文档
9{
10  "_id": ObjectId("2"),
11  "street": "123 Elm St",
12  "city": "New York",
13  "zipcode": "10001"
14}

• 在这个示例中，用户文档中的 addressId 字段引用了地址文档的 _id。可以通过查询来获取关联的地址信息，但 MongoDB 并不会强制约束 addressId 必须存在于地址文档中。

3. 数据冗余（Denormalization）

MongoDB 更倾向于使用数据冗余来避免外键约束。因为没有外键约束机制，开发者可能会将一些数据冗余存储在多个文档中，以提高查询性能。例如，重复存储一些基本信息，以减少多次查询的开销。

示例：

复制
1{
2  "_id": ObjectId("1"),
3  "name": "John",
4  "address": {
5    "street": "123 Elm St",
6    "city": "New York",
7    "zipcode": "10001"
8  }
9}

在这种情况下，address 数据直接存储在 John 文档中，避免了对外部地址文档的引用。

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MongoDB 不支持的关系模型

1. 外键约束
   MongoDB 不提供外键约束机制，这意味着在应用层需要负责验证引用的文档是否存在。当某个文档引用另一个文档时，MongoDB 不会自动验证或维护这种关系。任何对文档的插入、删除或更新都不会检查数据的完整性。

2. 级联操作
   MongoDB 也不支持传统关系型数据库中的级联删除和级联更新操作。也就是说，删除或更新一个文档时，它不会自动删除或更新所有相关联的文档（除非开发者显式地在应用层实现这些操作）。

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如何在 MongoDB 中实现类似外键的功能

尽管 MongoDB 不原生支持外键，开发者可以通过以下方式在应用层实现类似外键的功能：

1. 手动验证引用
   开发者可以在插入数据时手动验证引用文档的存在性。比如在插入用户文档时，确保引用的地址文档已经存在。

2. 应用级级联操作
   当需要删除或更新关联的文档时，开发者可以在应用层中实现级联操作，例如在删除一个用户时，手动删除所有与该用户相关的订单或地址等。

3. 引用与聚合查询
   使用 MongoDB 的 聚合框架（Aggregation Framework） 来联合查询不同文档之间的关系，模拟类似 SQL JOIN 的操作。

   示例：聚合查询

   复制
   1db.users.aggregate([
   2  { $lookup: {
   3    from: "addresses",
   4    localField: "addressId",
   5    foreignField: "_id",
   6    as: "addressDetails"
   7  }}
   8])

   这个查询会将 users 集合中的每个文档的 addressId 字段与 addresses 集合中的 _id 字段进行连接，返回包含地址详情的用户文档。

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