MongoDB: 数据库与集合：MongoDB的命名空间管理

// === 命名规范（驼峰式 + 业务前缀）===

// ❌ 反例
db.Products              // 大写无前缀
db["shop-db.product"]    // 含 . 和 -
db.$reserved              // $ 开头保留字

// ✅ 正例
db.shop_products         // 业务前缀 + 业务名（小写下划线）
db.shop_orders
db.shop_users

// === Schema 验证（mongoose 集中管理字段类型）===
const ProductSchema = new mongoose.Schema({
  sku: { type: String, required: true },        // 明确 String 类型
  price: { type: mongoose.Schema.Types.Decimal128, required: true }, // 明确 Decimal128
  createdAt: { type: Date, default: Date.now }  // 明确 Date 类型
});

// === MongoDB 数据库命名规则 ===

// ✅ 合法的数据库名
use shopdb              // 字母数字
use shop_db             // 下划线
use "shop-db"           // 含连字符（需引号）
use "shop.2026"         // 含点号（需引号）

// ❌ 非法的数据库名
use ""                  // 空字符串
use "shop/db"           // 含斜杠
use "shop$db"           // $ 开头（虽然合法但不推荐）
use "admin"             // 系统保留（虽然可用但不推荐）

// === 列出所有数据库 ===
show dbs
// admin       0.000GB
// config      0.000GB
// local       0.000GB
// shopdb      0.005GB
// test        0.000GB

// === 切换数据库 ===
use shopdb
// switched to db shopdb

// === 显示当前数据库 ===
db
// shopdb

// === 删除数据库（慎用！）===
db.dropDatabase()
// { "dropped" : "shopdb", "ok" : 1 }

// === 查看数据库统计信息 ===
db.stats()
// {
//   db: 'shopdb',
//   collections: 5,
//   views: 0,
//   objects: 1250,
//   avgObjSize: 245,
//   dataSize: 306250,
//   storageSize: 286720,
//   indexes: 8,
//   indexSize: 57344,
//   fileSize: 67108864,
//   nsSizeMB: 16
// }

// 执行成功

// ✅ 合法的集合名
db.shop_products          // 字母数字下划线
db["shop-products"]       // 含连字符（需引号）
db.shop2026               // 含数字
db["shop.products"]       // 含点号（需引号）

// ❌ 非法的集合名
db[""]                    // 空字符串
db.$reserved              // $ 开头（保留）
db["system.users"]        // system. 开头（系统保留）
db["shop\\products"]      // 含反斜杠

// === 列出当前数据库的所有集合 ===
show collections
// users
// products
// orders
// reviews

// === 显式创建集合 ===
db.createCollection("users");
// { ok: 1 }

// === 隐式创建集合（插入文档时自动创建）===
db.users.insertOne({ name: "Alice" });
// 集合不存在时自动创建

// === 创建固定大小集合（capped collection）===
db.createCollection("logs", {
  capped: true,
  size: 10485760,      // 10 MB
  max: 10000           // 最多 10000 条文档
});
// { ok: 1 }

// === 删除集合 ===
db.users.drop();
// true

// === 查看集合统计信息 ===
db.users.stats();
// {
//   ns: 'shopdb.users',
//   size: 1024,
//   count: 50,
//   avgObjSize: 20,
//   storageSize: 8192,
//   capped: false,
//   max: null,
//   ...
// }

// 执行成功

// 1. 切换数据库（不存在则延迟创建）
use shopdb;

// 2. 直接插入文档
db.users.insertOne({ name: "Alice" });
// 自动创建 users 集合

// 3. 查看自动创建的集合
show collections;
// users

// 1. 创建空集合（用于预定义结构）
db.createCollection("users");
db.createCollection("products");
db.createCollection("orders");

// 2. 创建带验证的集合（Schema Validation）
db.createCollection("users", {
  validator: {
    $jsonSchema: {
      bsonType: "object",
      required: ["email", "username"],
      properties: {
        email: {
          bsonType: "string",
          pattern: "^.+@.+$"
        },
        username: {
          bsonType: "string",
          minLength: 3,
          maxLength: 30
        },
        age: {
          bsonType: "int",
          minimum: 0,
          maximum: 150
        }
      }
    }
  },
  validationLevel: "strict",
  validationAction: "error"
});

// === 创建 capped collection（环形队列）===
db.createCollection("activity_logs", {
  capped: true,
  size: 10485760,        // 10 MB 上限
  max: 100000            // 最多 100,000 条文档
});

// === 插入文档（满了会自动覆盖最旧的）===
for (let i = 0; i < 5; i++) {
  db.activity_logs.insertOne({
    userId: `user_${i}`,
    action: "login",
    timestamp: new Date()
  });
}

// === 查询 ===
db.activity_logs.find().sort({ timestamp: -1 }).limit(5);

// === 修改 capped collection 的大小 ===
db.runCommand({
  collMod: "activity_logs",
  cappedSize: 20971520   // 扩大到 20 MB
});

// === 转为普通集合（不可逆！）===
db.runCommand({
  collMod: "activity_logs",
  cappedSize: -1
});

// mongoose 操作成功执行
// 数据库查询/更新结果

// === 查看所有集合的命名空间 ===
db.getCollectionNames();
// [ 'users', 'products', 'orders', 'reviews', 'activity_logs' ]

// === 带前缀的命名空间 ===
db.getCollectionInfos();
// [
//   { name: 'users', type: 'collection' },
//   { name: 'products', type: 'collection' },
//   ...
// ]

// === 查看集合的命名空间（ns） ===
db.users.stats().ns;
// 'shopdb.users'

// === 切换集合（用于长集合名）===
const productsCollection = db.getCollection("products");
productsCollection.findOne();
// 等同于 db.products.findOne();

// === 单个集合统计 ===
db.users.stats();
// {
//   ns: 'shopdb.users',        // 命名空间
//   size: 10240,               // 数据大小（字节）
//   count: 250,                // 文档数量
//   avgObjSize: 40,            // 平均文档大小
//   storageSize: 12288,        // 磁盘占用
//   capped: false,             // 是否固定集合
//   max: null,                 // 最大文档数（capped）
//   maxSize: null,             // 最大大小（capped）
//   totalIndexSize: 16384,     // 索引总大小
//   indexSizes: {              // 各索引大小
//     _id_: 8192,
//     email_1: 4096
//   }
// }

// === 集合的索引信息 ===
db.users.getIndexes();
// [
//   { v: 2, key: { _id: 1 }, name: '_id_' },
//   { v: 2, key: { email: 1 }, name: 'email_1', unique: true }
// ]

// === 集合数据大小（不含索引）===
db.users.dataSize();
// 10240

// === 查看集合的 WiredTiger 存储信息 ===
db.users.storageSize();
// 12288

// === 查看集合的所有命名空间信息 ===
db.users.totalSize();
// 24576

// === 集合内的索引大小 ===
db.users.totalIndexSize();
// 16384

// === 集合健康检查 ===
function checkCollectionHealth(collName) {
  const stats = db[collName].stats();
  const indexes = db[collName].getIndexes();

  print(`\n=== ${collName} 健康报告 ===`);
  print(`文档数量: ${stats.count}`);
  print(`数据大小: ${(stats.size / 1024).toFixed(2)} KB`);
  print(`平均文档大小: ${stats.avgObjSize} bytes`);
  print(`磁盘占用: ${(stats.storageSize / 1024).toFixed(2)} KB`);
  print(`索引数量: ${indexes.length}`);
  print(`索引大小: ${(stats.totalIndexSize / 1024).toFixed(2)} KB`);
  print(`数据/磁盘比: ${((stats.size / stats.storageSize) * 100).toFixed(1)}%`);
  print(`是否 capped: ${stats.capped ? '是' : '否'}`);

  if (stats.capped) {
    print(`capped size: ${(stats.maxSize / 1024 / 1024).toFixed(2)} MB`);
    print(`capped max docs: ${stats.max}`);
  }
}

// 检查所有集合
db.getCollectionNames().forEach(checkCollectionHealth);

// 执行成功

// === shopdb 数据库结构 ===
shopdb/
├── users              // 用户信息
├── user_addresses     // 收货地址（如需独立）
├── products           // 商品
├── product_variants   // 商品变体（颜色/尺寸）
├── categories         // 商品分类
├── orders             // 订单
├── order_items        // 订单项（如数据量大）
├── reviews            // 商品评价
├── carts              // 购物车
├── coupons            // 优惠券
├── sessions           // 用户会话
└── activity_logs      // 用户行为日志（capped collection）

// === analyticsdb 数据库结构（数据分析）===
analyticsdb/
├── user_events        // 用户事件
├── page_views         // 页面浏览
├── conversion_data    // 转化漏斗
└── aggregated_stats   // 聚合统计

// === logdb 数据库结构（运维日志）===
logdb/
├── app_logs           // 应用日志（capped）
├── error_logs         // 错误日志
└── audit_logs         // 审计日志

// 执行成功

// === init-shopdb.js ===

// 1. 创建数据库（隐式）
const dbName = 'shopdb';
use(dbName);

// 2. 显式创建核心集合（带 Schema 验证）
db.createCollection('users', {
  validator: {
    $jsonSchema: {
      bsonType: 'object',
      required: ['email', 'username'],
      properties: {
        email: {
          bsonType: 'string',
          pattern: '^.+@.+$'
        },
        username: {
          bsonType: 'string',
          minLength: 3,
          maxLength: 30
        },
        role: {
          enum: ['customer', 'admin', 'moderator']
        }
      }
    }
  }
});

db.createCollection('products', {
  validator: {
    $jsonSchema: {
      bsonType: 'object',
      required: ['sku', 'title', 'price'],
      properties: {
        sku: {
          bsonType: 'string',
          pattern: '^[A-Z0-9-]+$'
        },
        price: {
          bsonType: 'decimal'
        }
      }
    }
  }
});

// 3. 创建普通集合
db.createCollection('orders');
db.createCollection('reviews');
db.createCollection('carts');

// 4. 创建 capped collection（日志）
db.createCollection('activity_logs', {
  capped: true,
  size: 10485760,    // 10 MB
  max: 100000        // 最多 10 万条
});

// 5. 创建索引
db.users.createIndex({ email: 1 }, { unique: true });
db.users.createIndex({ username: 1 }, { unique: true });
db.users.createIndex({ createdAt: -1 });

db.products.createIndex({ sku: 1 }, { unique: true });
db.products.createIndex({ category: 1, price: 1 });
db.products.createIndex({ title: 'text', description: 'text' });

db.orders.createIndex({ userId: 1, createdAt: -1 });
db.orders.createIndex({ status: 1 });

db.reviews.createIndex({ productId: 1, createdAt: -1 });
db.reviews.createIndex({ userId: 1 });

// 6. 验证初始化
print('=== shopdb 初始化完成 ===');
print(`集合数量: ${db.getCollectionNames().length}`);
db.getCollectionNames().forEach(name => {
  print(`  - ${name}`);
});

// 7. 执行初始化
mongosh "mongodb://localhost:27017" init-shopdb.js

// === 查看数据库结构 ===
db.adminCommand('listCollections', { db: 'shopdb' });
// {
//   cursor: {
//     firstBatch: [
//       { name: 'users', type: 'collection', info: { ... } },
//       { name: 'products', type: 'collection', info: { ... } },
//       ...
//     ]
//   }
// }

// === 查看集合统计 ===
db.getCollectionNames().forEach(name => {
  const stats = db[name].stats();
  print(`${name}: ${stats.count} docs, ${(stats.size / 1024).toFixed(2)} KB`);
});