MongoDB 经典问题

一、开发层面常见问题

1️⃣ 索引缺失 -> COLLSCAN（等价于 Redis 穿透）

📌 现象

查询慢
explain 出现 COLLSCAN
CPU 飙高

🧨 原因

where / sort / lookup 字段未建索引
复合索引未命中左前缀

💥 影响

全表扫描
并发高时直接拖垮 MongoDB

✅ 解决方案

explain(“executionStats”)
建立合适索引
复合索引遵循左前缀

2️⃣ 深度分页（skip 大）-> 性能崩塌

📌 现象

db.col.find().skip(100000).limit(20)

🧨 原因

MongoDB 必须扫描并丢弃 skip 的文档

💥 影响

IO + CPU 飙升
查询时间线性增长

✅ 解决方案

使用 _id / 时间游标分页
范围查询代替 skip

3️⃣ 文档过大 / 更新频繁 -> 写放大

📌 现象

update 很慢
磁盘 IO 高

🧨 原因

WiredTiger 更新会重写文档
大字段频繁变更

💥 影响

写放大
锁竞争

✅ 解决方案

拆分文档
热字段单独存
避免频繁更新大数组

4️⃣ 大 $in 查询 -> 内存 & CPU 炸裂

📌 现象

{ _id: { $in: [1..50000] } }

🧨 原因

MongoDB 逐条匹配

💥 影响

查询慢
内存暴涨

✅ 解决方案

批量分段查询
临时集合 join

5️⃣ 正则误用（等价于缓存击穿）

📌 现象

{ name: /abc/ }

🧨 原因

无法走索引

💥 影响

全表扫描

✅ 解决方案

{ name: /^abc/ }

二、架构 & 数据模型问题

6️⃣ 嵌套设计错误（Embed 滥用）

🧨 原因

一对多嵌套无限增长

💥 影响

超 16MB
更新慢

✅ 解决方案

一对多改引用
控制嵌套深度 ≤ 5

7️⃣ 集合 / 索引过多 -> 内存被吃光

📌 现象

MongoDB 内存占用极高

🧨 原因

每个索引都要进内存
数万 collection

💥 影响

cache miss
性能下降

✅ 解决方案

合并集合
定期清理无用索引

三、集群 & 复制集问题

8️⃣ 主从延迟（Replication Lag）

📌 现象

secondary 数据落后

🧨 原因

写入过快
IO 瓶颈
oplog 太小

💥 影响

读到旧数据
故障切换丢数据

✅ 解决方案

扩大 oplog
提升 IO
减少大事务

9️⃣ 主节点频繁切换（Primary Flapping）

📌 现象

频繁选主

🧨 原因

网络抖动
CPU/IO 打满
心跳超时

💥 影响

写入中断
服务抖动

✅ 解决方案

保证 3 节点以上
网络稳定
避免节点资源打满

1️⃣0️⃣ Oplog 不够 -> 同步失败

📌 现象

secondary 需要全量同步

🧨 原因

oplog 被快速覆盖

💥 影响

长时间不可用
IO 飙升

✅ 解决方案

调大 oplog（≥24h）
控制写入峰值

四、分片集群问题

1️⃣1️⃣ 分片键选择错误（等价 Redis 雪崩）

🧨 原因

单调递增分片键

💥 影响

热点 shard
写入不均衡

✅ 解决方案

hashed 分片键
业务维度分片

1️⃣2️⃣ Chunk 迁移导致抖动

📌 现象

延迟突然升高

🧨 原因

balancer 在迁移 chunk

💥 影响

IO 抢占

✅ 解决方案

低峰期开 balancer
控制 chunk 大小

五、运维 & 系统问题（生产必踩）

1️⃣3️⃣ Swap 导致性能雪崩

🧨 原因

MongoDB 极度依赖内存

💥 影响

延迟 x10
卡死

✅ 解决方案

vm.swappiness=1

1️⃣4️⃣ 磁盘 IO 瓶颈

📌 现象

写慢、主从延迟

🧨 原因

HDD
RAID5

✅ 解决方案

SSD + RAID10

1️⃣5️⃣ 未开启认证（安全事故）

🧨 原因

裸奔 27017

💥 影响

被删库勒索

✅ 解决方案

启用 auth
最小权限

六、MongoDB vs Redis 问题对照表

Redis	MongoDB 对应问题
缓存穿透	无索引 COLLSCAN
缓存击穿	正则 / 热点查询
缓存雪崩	分片键热点 / 主节点切换
内存溢出	索引过多
持久化阻塞	大事务 / 写放大

🎯 总结

Redis 的问题集中在缓存一致性和失效策略，MongoDB 的问题集中在索引设计、数据模型、IO、复制集和分片架构。