MongoDB 限制和阈值

MongoDB Atlas 限制

以下限制仅适用于 MongoDB Atlas 中托管的部署。如果其中任何限制对您的组织造成问题，请联系 Atlas 支持部门。

BSON 文档

BSON 文档大小

BSON 文档的大小限制为 16 MB。

最大文档大小有助于确保单个文档不会使用过多的 RAM，或者传输过程中不会使用过多的带宽。MongoDB 会提供 GridFS API 来存储超过最大大小的文档。有关 GridFS 的详细信息，请参阅 mongofiles 和驱动程序文档。

BSON 文档的嵌套深度

MongoDB 支持 BSON 文档的嵌套级别不超过 100 个。每个对象或数组都会添加一个级别。

命名限制

数据库名称中大小写的使用

请勿依靠大小写来区分数据库。例如，不能使用下面这两个名称相似的数据库：salesData 和SalesData。

在 MongoDB 中创建数据库后，在引用数据库时必须使用一致的大小写。举个例子，如果创建了salesData 数据库，引用时不要其他大小写，例如 salesdata 或 SalesData。

对 Windows 数据库名称的限制

对于在 Windows 上运行的 MongoDB 部署，数据库名称不得包含以下任意字符：

/\. "$*<>:|?

数据库名称还不能包含 null 字符。

UNIX 和 Linux 系统上数据库名称的限制

对于在 Unix 和 Linux 系统上运行的 MongoDB 部署，数据库名称不得包含以下任何字符：

/\. "$

数据库名称还不能包含 null 字符。

数据库名称长度

数据库名称不能为空且必须小于 64 字节。

对集合名称的限制

集合名称应以下划线或字母字符开头，并且不能：

• 包含 $。

• 为空字符串（例如 ""）。

• 包含 null 字符。

• 以 system. 前缀开头。（保留以供内部使用。）

• 包含 .system.。

如果集合名称包含特殊字符（例如下划线字符）或以数字开头，则要访问该集合，请使用 mongosh 中的 db.getCollection() 方法或驱动程序的类似方法。

命名空间长度：

未分片集合和视图的命名空间长度限制为 255 字节，分片集合的命名空间长度限制为 235 字节。对于集合或视图，命名空间包括数据库名称、点 (.) 分隔符和集合/视图名称（如 <database>.<collection>）。

字段名称限制

• 字段名称不能包含 null 字符。

• 服务器允许存储包含点 (.) 和美元符号 ($) 的字段名称。

• MongodB 5.0 改进了对在字段名称中使用 ($) 和 (.) 的支持。有一些限制。请参阅字段名称注意事项，了解详情。

• 每个字段名称在文档中必须是唯一的。 不得存储具有重复字段的文档，因为如果文档具有重复字段，MongoDB CRUD操作可能会出现意外行为。

对 _id 的限制

字段名称 _id 保留用作主键；它的值在集合中必须是唯一的、不可变的，并且可以是除数组或正则表达式之外的任何类型。如果 _id 包含子字段，则子字段名称不能以 ($) 符号开头。

命名警告

namespaces

命名空间长度

未分片集合和视图的命名空间长度限制为 255 字节，分片集合的命名空间长度限制为 235 字节。对于集合或视图，命名空间包括数据库名称、点 (.) 分隔符和集合/视图名称（如 <database>.<collection>）。

提示

另请参阅：

命名限制

索引

每个集合的索引数量

单个集合最多可以有 64 个索引。

复合索引中索引字段的数量

复合索引中的字段不能超过 32 个。

查询无法同时使用文本索引和地理空间索引

不能将需要特殊文本索引的 $text 查询与需要其他类型特殊索引的查询运算符组合使用。例如，您不能将 $text 查询与 $near 操作符组合使用。

具有 2dsphere 索引的字段只能保存几何图形

具有 2dsphere 索引的字段必须以坐标对或 GeoJSON 数据的形式保存几何数据。如果您尝试在 2dsphere 索引字段中插入包含非几何数据的文档，或者在索引字段包含非几何数据的集合上构建 2dsphere 索引，则操作会失败。

提示

另请参阅：

分片操作限制中的唯一索引限制。

2dsphere 索引键的有限数量

为了生成 2dsphere 索引键，mongod 将 GeoJSON 形状映射到内部表示形式。生成的内部表示可能是很大的值数组。

当 mongod 为保存数组的字段生成索引键时，mongod 会为每个数组元素生成一个索引键。对于复合索引，mongod 会计算为每个字段生成的键集的笛卡尔积。如果两个集合都很大，那么计算笛卡尔积可能会导致操作超出内存限制。

indexMaxNumGeneratedKeysPerDocument 限制为单个文档生成的最大键数，防止出现内存不足错误。默认每个文档 100000 个索引键。可以提高限制，但如果某个操作需要的键数超过 indexMaxNumGeneratedKeysPerDocument 参数指定的键数，则操作就会失败。

WiredTiger 存储引擎从涵盖查询返回的 NaN 值始终为 double 类型

如果索引覆盖的查询返回的字段值为 NaN，则该 NaN 值的类型始终为 double。

Multikey Index

多键索引无法涵盖对数组字段的查询。

地理空间索引

地理空间索引无法涵盖查询。

索引构建中的内存使用情况

createIndexes 支持在集合上建立一个或多个索引。createIndexes 使用磁盘上的内存和临时文件的组合来完成索引构建。createIndexes 的默认内存使用限制为 200 MB，内存在使用单个 createIndexes 命令构建的所有索引之间共享。达到内存限制后，createIndexes 将使用 --dbpath 目录中名为 _tmp 的子目录中的临时磁盘文件来完成构建。

您可以通过设置 maxIndexBuildMemoryUsageMegabytes 服务器参数来覆盖内存限制。设置更高的内存限制可能会加快完成索引构建过程。但是，相对于系统上未使用的 RAM 而言，将此限制设置得太高可能会导致内存耗尽和服务器关闭。

• 对于特征兼容性版本 (fcv) "4.2"和更高版本，索引构建内存限制适用于所有索引构建。

索引构建可由用户命令（例如 createIndexes）启动，也可以通过管理过程（例如初始同步）启动。二者均受到 maxIndexBuildMemoryUsageMegabytes 设置的限制约束。

初始同步一次只填充一个集合，没有超出内存限制的风险。但是，用户有可能同时在多个数据库中的多个集合上启动索引构建，消耗的内存量可能会大于 maxIndexBuildMemoryUsageMegabytes 设置的的限制。

提示

为了最大限度减少在副本集和带有副本集分片的分片集群上构建索引的影响，使用滚动索引构建过程，如副本集上构建滚动索引中所述。

排序规则和索引类型

以下索引只支持简单的二进制比较，不支持排序规则：

• Text indexes

• 2d indexes

提示

要在具有非简单排序规则的集合上创建 text 或 2d 索引，您必须在创建索引时显式指定 {collation: {locale: "simple"} }。

Hidden Indexes

• 您无法隐藏 _id 索引。

• 不能在隐藏索引上使用 hint()。

排序

排序键的最大数量

• 您最多可以对 32 个键进行排序。

• 为排序模式提供重复字段会导致错误。

数据

固定大小集合的最大文档数

如果您使用 create 的 max 参数指定固定大小集合中的最大文档数，则该值必须小于 2 ³¹ 个文档。

如果在创建固定大小集合时未指定最大文档数，则对文档数没有限制。

副本集

副本集的节点数

副本集最多可以有 50 个节点。

副本集投票节点数

一个副本集最多可以有 7 个投票成员。对于成员总数超过 7 的副本集，请参阅无投票权的成员。

自动创建的 oplog 的最大大小

如果您没有显式指定 oplog 大小（即使用 oplogSizeMB 或 --oplogSize），MongoDB 将创建一个不大于 50 GB 的 oplog。[4]

[4]	oplog 的大小可能会超过其配置的大小限制，从而避免删除 majority commit point。

分片集群

分片集群具有此处所述的限制和阈值。

操作

排序操作

如果 MongoDB 无法使用一个或多个索引来获取排序顺序，则 MongoDB 必须对数据执行阻塞排序操作。阻塞是指要求 SORT 阶段在返回任何输出文档之前读取所有输入文档，从而阻止该特定查询的数据流。

如果 MongoDB 需要使用超过 100 MB 的系统内存进行阻塞排序操作，则 MongoDB 将返回错误，除非查询指定了 cursor.allowDiskUse()。allowDiskUse() 允许 MongoDB 在处理阻塞排序操作时使用磁盘上的临时文件来存储超过 100 MB 系统内存限制的数据。

有关排序和索引使用的更多信息，请参阅排序和索引使用。

聚合管道阶段

MongoDB 将单个管道中允许的聚合管道阶段数量限制为 1000 个。

如果聚合管道在解析之前或之后超过阶段限制，您会收到错误消息。

聚合管道内存

从 MongoDB 6.0 开始，allowDiskUseByDefault 参数可控制需要 100 MB 以上内存容量来执行的管道阶段是否默认会将临时文件写入磁盘。

• 如果将 allowDiskUseByDefault 设为 true，则默认情况下，需要 100 MB 以上内存容量的管道阶段会将临时文件写入磁盘。您可以使用 { allowDiskUse: false } 选项来为特定的 find 或 aggregate 命令禁用将临时文件写入磁盘的功能。

• 如果 allowDiskUseByDefault 设置为 false，则默认情况下，需要超过 100 MB 的内存才能执行的管道阶段会引发错误。您可以使用 { allowDiskUse: true } 选项来为特定 find 或 aggregate 启用向磁盘写入临时文件的功能。

$search 聚合阶段不限于 100 MB 的 RAM，因为它在单独的进程中运行。

当 allowDiskUse 为 true 时，可将临时文件写入磁盘的阶段示例如下：

• $bucket

• $bucketAuto

• $group

• $setWindowFields

• $sort 当索引不支持排序操作时

• $sortByCount

注意

管道阶段对文档流进行操作，每个管道阶段接收文档，对其进行处理，然后输出结果文档。

某些阶段在处理完所有传入文档之前无法输出任何文档。这些管道阶段必须将其阶段输出保留在 RAM 中，直到处理完所有传入文档。因此，这些管道阶段所需的空间可能超过 100 MB 的限制。

如果某一 $sort 管道阶段的结果超过此限制，则可考虑添加一个 $limit 阶段。

如果聚合阶段因为内存限制而写入临时文件，则分析器日志消息和诊断日志消息包含一个 usedDisk 指示器。

聚合和读关注

• $out 阶段不能与读关注 "linearizable" 一起使用。如果为 db.collection.aggregate() 指定 "linearizable" 读关注，则不能将 $out 阶段包括在管道中。

• $merge 阶段不能与读关注 "linearizable" 一起使用。换言之，如果您为 db.collection.aggregate() 指定 "linearizable" 读关注，则不能将 $merge 阶段包括在管道中。

2d 地理空间查询不能使用 $or 操作符

提示

请参阅：

• $or

• 2d 索引内部机制

地理空间查询

使用 2d 索引查询球形数据可能会返回不正确的结果或错误。例如，2d 索引不支持环绕极点的球形查询。

地理空间坐标

• 有效经度值介于 -180 和 180 之间，两者均包括在内。

• 有效纬度值介于 -90 和 90 之间，两者均包括在内。

GeoJSON 多边形的面积

对于 $geoIntersects 或 $geoWithin，如果指定的单环多边形的面积大于单半球，则应在 $geometry 表达式中包含自定义 MongoDB 坐标参考系。否则，$geoIntersects 或 $geoWithin 将查询互补几何体。对于面积大于半球的所有其他 GeoJSON 多边形，$geoIntersects 或 $geoWithin 将查询互补几何体。

多文档事务

对于多文档事务：

• 可以在事务中创建集合和索引。有关详细信息，请参阅在事务中创建集合和索引

• 事务中使用的集合可以位于不同的数据库中。

  注意

  您无法在跨分片写事务中创建新集合。例如，如果您在一个分片中写入一个现有集合，并在另一个分片中隐式创建一个集合，MongoDB 将无法在同一事务中执行这两个操作。

• 不能写入固定大小集合。

• 从固定大小集合读取时不能使用读关注 "snapshot"。（从 MongoDB 5.0 开始）

• 不能在 config、admin 或 local 数据库中读取/写入集合。

• 不能写入 system.* 集合。

• 不能使用 explain 或类似命令返回受支持操作的查询计划。

• 对于在 ACID 事务外部创建的游标，无法在 ACID 事务内部调用 getMore。

• 对于在事务中创建的游标，无法在事务外部调用 getMore。

• 不能将killCursors 命令指定为ACID 事务中的第一个操作。

  此外，如果在ACID 事务中运行killCursors 命令，服务器会立即停止指定的游标。它不会等待ACID 事务提交。

事务中不允许执行以下操作：

• 在跨分片写事务中创建新集合。例如，如果您在一个分片中写入一个现有集合，并在另一个分片中隐式创建一个集合，那么 MongoDB 将无法在同一事务中执行这两项操作。

• 使用 "local" 以外的读关注级别时，显式创建集合（例如 db.createCollection() 方法）和索引（例如 db.collection.createIndexes() 和 db.collection.createIndex() 方法）。

• listCollections 和 listIndexes 命令及其辅助方法。

• 其他非 CRUD 和非信息性操作（例如 createUser、getParameter 和 count）及其辅助程序。

事务具有由 transactionLifetimeLimitSeconds 指定的生命周期限制。默认为 60 秒。

写入命令批处理限制大小

100,000 允许在单个批处理操作中进行写入（由针对服务器的单个请求所定义）。

mongosh 中的 Bulk() 操作和驱动程序中的类似方法没有这个限制。

视图

视图定义 pipeline 不能包含 $out 或 $merge 阶段。这一限制也适用于嵌入式管道，例如在 $lookup 或 $facet 阶段中使用的管道。

视图有以下操作限制：

• 视图为只读。

• 您无法重命名视图。

• 视图上的 find() 操作不支持以下查询和投影操作符：

  • $

  • $elemMatch

  • $slice

  • $meta

• 视图不支持 $text。

• 视图不支持 map-reduce 操作。

投影限制

$-前缀字段路径限制

除 DBRef 字段外，find() 和 findAndModify() 投影无法投影以 $ 开头的字段：

db.inventory.find( {}, { "$instock.warehouse": 0, "$item": 0, "detail.$price": 1 } )

$ 位置操作符放置限制

$ 投影操作符只能出现在字段路径的末尾，例如 "field.$" 或 "fieldA.fieldB.$"。例如，以下操作是无效的：

db.inventory.find( { }, { "instock.$.qty": 1 } )

要解决此问题，请删除字段路径中位于 $ 投影运算符之后的部分。

空字段名称投影限制

find() 和 findAndModify() 投影不能包含空字段名称的投影。例如，以下操作无效：

db.inventory.find( { }, { "": 0 } )

在以前的版本中，MongoDB 会将空字段的包含/排除操作视为对不存在字段的投影。

路径冲突：嵌入式文档及其字段

不能投影包含任何嵌入式文档字段的嵌入文档。例如，假设 inventory 集合中有一些包含 size 字段的文档：

{ ..., size: { h: 10, w: 15.25, uom: "cm" }, ... }

以下操作会失败并显示 Path collision 错误，因为它会尝试同时投影 size 文档和 size.uom 字段：

db.inventory.find( {}, { size: 1, "size.uom": 1 } )

在以前的版本中，嵌入式文档与其字段之间的最后投影决定实际投影：

• 如果嵌入式文档的投影位于其字段的所有投影之后，则 MongoDB 会投影该嵌入式文档。例如，投影文档 { "size.uom": 1, size: 1 } 生成与投影文档 { size: 1 } 相同的结果。

• 如果嵌入式文档的投影位于其任何字段的投影之前，MongoDB 会投影指定的一个或多个字段。例如，投影文档 { "size.uom": 1, size: 1, "size.h": 1 } 生成与投影文档 { "size.uom": 1, "size.h": 1 } 相同的结果。

路径冲突：数组和嵌入式字段的 $slice

find() 和 findAndModify() 投影不能同时包含数组的 $slice 和数组中嵌入的字段。例如，假设一个包含数组字段 instock 的集合 inventory：

{ ..., instock: [ { warehouse: "A", qty: 35 }, { warehouse: "B", qty: 15 }, { warehouse: "C", qty: 35 } ], ... }

以下操作失败并显示 Path collision 错误：

db.inventory.find( {}, { "instock": { $slice: 1 }, "instock.warehouse": 0 } )

在以前的版本中，投影应用两个投影并返回instock数组中的第一个元素 ($slice: 1)，但抑制投影元素中的warehouse字段。从 MongoDB 4.4 开始，要获得相同的结果，请使用具有两个独立 $project 阶段的 db.collection.aggregate() 方法。

$ 位置操作符和 $slice 限制

find() 和 findAndModify() 投影不能将 $slice 投影表达式作为 $ 投影表达式的一部分。例如，以下操作无效：

db.inventory.find( { "instock.qty": { $gt: 25 } }, { "instock.$": { $slice: 1 } } )

在之前的版本中，MongoDB 返回instock数组中符合查询条件的第一个元素（ instock.$）；即位置投影"instock.$"优先，而$slice:1是无需操作。"instock.$": { $slice: 1 }不排除任何其他文档字段。

会话

会话和 $external 用户名限制

要对 $external 身份验证用户（Kerberos、LDAP 或 x.509 用户）使用客户端会话和因果一致性保证，用户名不能大于 10k 字节。

会话空闲超时

连续 30 分钟未收到读取或写入操作或在此阈值内未使用 refreshSessions 进行刷新的会话将被标记为已过期，并可由 MongoDB Server 随时将其关闭。关闭会话时会终止所有进行中的操作并打开与该会话关联的游标。这包括使用 noCursorTimeout() 配置的游标或 maxTimeMS() 超过 30 分钟的游标。

考虑一个发出 db.collection.find() 的应用程序。服务器返回一个游标以及一批由 find() 的 cursor.batchSize() 定义的文档。每次应用程序从服务器请求一批新文档时，此会话均会刷新。但是，如果应用程序处理当前批次文档的时间超过 30 分钟，则会将此会话标记为已过期并关闭。当应用程序请求下一批文档时，服务器会返回错误，因为会话关闭时游标已终止。

对于返回游标的操作，如果游标的空闲时间可能超过 30 分钟，则使用 Mongo.startSession() 在显式会话中发出操作，并使用 refreshSessions 命令定期刷新会话。例如：

var session = db.getMongo().startSession()
var sessionId = session
sessionId  // show the sessionId
var cursor = session.getDatabase("examples").getCollection("data").find().noCursorTimeout()
var refreshTimestamp = new Date() // take note of time at operation start
while (cursor.hasNext()) {
  // Check if more than 5 minutes have passed since the last refresh
  if ( (new Date()-refreshTimestamp)/1000 > 300 ) {
    print("refreshing session")
    db.adminCommand({"refreshSessions" : [sessionId]})
    refreshTimestamp = new Date()
  }
  // process cursor normally
}

在示例操作中，db.collection.find() 方法与显式会话相关联。为游标配置了 noCursorTimeout()，以防服务器在空闲时关闭游标。while 循环包含一个区块，该区块使用 refreshSessions 每 5 分钟刷新一次会话。由于此会话永不会超过 30 分钟的空闲超时时间，因此游标可无限期地保持打开状态。

对于 MongoDB 驱动程序，请参阅驱动程序文档，了解创建会话的说明和语法。