MongoDB 常见问题解答

本文档汇总 MongoDB 开发和运维中的常见问题及解决方案。

连接问题

Q1: 连接超时

症状：客户端无法连接到 MongoDB，出现超时错误。

排查步骤：

bash

# 检查 MongoDB 服务状态
sudo systemctl status mongod

# 检查端口监听
netstat -tlnp | grep 27017
# 或
lsof -i :27017

# 检查防火墙
sudo ufw status
sudo ufw allow 27017

# 检查绑定 IP
cat /etc/mongod.conf | grep bindIp

# 测试连接
mongosh "mongodb://localhost:27017"

解决方案：

确保 MongoDB 服务正在运行
检查 bindIp 配置，如需远程访问，设置为 0.0.0.0 或具体 IP
开放防火墙端口
检查网络连通性

Q2: 认证失败

症状：连接时报错 Authentication failed。

排查步骤：

javascript

// 检查用户权限
use admin
db.getUser("myAdmin")

// 查看所有用户
db.getUsers()

解决方案：

javascript

// 重置密码
db.changeUserPassword("myAdmin", "newPassword")

// 创建新管理员
db.createUser({
  user: "newAdmin",
  pwd: "password",
  roles: ["root"]
})

bash

# 检查认证数据库
mongosh -u myAdmin -p --authenticationDatabase admin

Q3: 副本集连接问题

症状：无法连接副本集，或连接后无法执行操作。

解决方案：

javascript

// 确保连接字符串正确
mongodb://user:pass@host1:27017,host2:27017,host3:27017/db?replicaSet=myRs

// 检查副本集状态
rs.status()

// 检查成员健康状态
rs.isMaster()

// 重新配置副本集（必要时）
rs.reconfig({
  _id: "myRs",
  members: [
    { _id: 0, host: "host1:27017" },
    { _id: 1, host: "host2:27017" },
    { _id: 2, host: "host3:27017" }
  ]
})

性能问题

Q4: 查询慢

症状：查询响应时间长。

排查步骤：

javascript

// 1. 使用 explain 分析
db.collection.find({ field: "value" }).explain("executionStats")

// 2. 检查是否使用索引
// 查找 "stage": "COLLSCAN" 表示全表扫描
// "stage": "IXSCAN" 表示使用了索引

// 3. 查看慢查询
db.system.profile.find({ millis: { $gt: 100 } }).sort({ ts: -1 })

// 4. 检查索引
db.collection.getIndexes()

解决方案：

javascript

// 创建合适索引
db.collection.createIndex({ field: 1 })

// 使用投影
db.collection.find({ field: "value" }, { _id: 0, field: 1 })

// 限制结果
db.collection.find().limit(100)

// 使用覆盖索引
db.collection.createIndex({ status: 1, name: 1 })
db.collection.find({ status: "active" }, { _id: 0, status: 1, name: 1 })

Q5: 内存不足

症状：MongoDB 占用大量内存，或 OOM。

排查步骤：

javascript

// 检查内存使用
db.serverStatus().mem

// 检查缓存使用
db.serverStatus().wiredTiger.cache

// 检查连接数
db.serverStatus().connections

解决方案：

yaml

# 调整 WiredTiger 缓存
# mongod.conf
storage:
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 2  # 限制缓存大小

javascript

// 限制查询结果
db.collection.find().limit(100)

// 使用游标迭代
for await (const doc of db.collection.find()) {
  // 处理文档
}

Q6: 写入慢

症状：写入操作耗时过长。

排查步骤：

javascript

// 检查写关注级别
db.collection.insertOne({...}, { writeConcern: { w: "majority", j: true } })

// 检查索引数量
db.collection.getIndexes()

// 检查锁情况
db.currentOp({ "waitingForLock": true })

解决方案：

javascript

// 批量写入
db.collection.insertMany([...])

// 使用无序写入
db.collection.insertMany([...], { ordered: false })

// 降低写关注（非关键数据）
db.collection.insertOne({...}, { writeConcern: { w: 1 } })

// 减少不必要的索引
db.collection.dropIndex("unused_index")

数据问题

Q7: 文档过大

症状：无法插入文档，报错文档超过 16MB 限制。

解决方案：

javascript

// 检查文档大小
Object.bsonsize(db.collection.findOne())

// 方案1：拆分文档
// 将大字段拆分到独立集合

// 方案2：使用 GridFS 存储大文件
const bucket = new mongoose.mongo.GridFSBucket(db)

// 上传文件
fs.createReadStream('./large-file.pdf')
  .pipe(bucket.openUploadStream('large-file.pdf'))

// 下载文件
bucket.openDownloadStreamByName('large-file.pdf')
  .pipe(fs.createWriteStream('./downloaded-file.pdf'))

Q8: 数据类型问题

症状：字段类型不一致导致查询或更新失败。

排查步骤：

javascript

// 检查字段类型
db.collection.find({ field: { $type: "string" } })

// 查看所有存在的类型
db.collection.aggregate([
  { $group: { _id: { $type: "$field" } } }
])

解决方案：

javascript

// 类型转换（聚合）
db.collection.aggregate([
  { $project: { quantity: { $toInt: "$quantityStr" } } }
])

// 更新字段类型
db.collection.find().forEach(doc => {
  db.collection.updateOne(
    { _id: doc._id },
    { $set: { quantity: parseInt(doc.quantityStr) } }
  )
})

// 使用 $convert 安全转换
db.collection.aggregate([
  {
    $project: {
      quantity: {
        $convert: {
          input: "$quantityStr",
          to: "int",
          onError: 0,
          onNull: 0
        }
      }
    }
  }
])

Q9: 重复键错误

症状：插入时报错 E11000 duplicate key error。

排查步骤：

javascript

// 检查唯一索引
db.collection.getIndexes()

// 查找重复数据
db.collection.aggregate([
  { $group: { _id: "$email", count: { $sum: 1 }, ids: { $push: "$_id" } } },
  { $match: { count: { $gt: 1 } } }
])

解决方案：

javascript

// 删除重复数据（保留第一条）
db.collection.aggregate([
  { $group: { _id: "$email", count: { $sum: 1 }, ids: { $push: "$_id" } } },
  { $match: { count: { $gt: 1 } } }
]).forEach(doc => {
  doc.ids.slice(1).forEach(id => {
    db.collection.deleteOne({ _id: id })
  })
})

// 使用 upsert
db.collection.updateOne(
  { email: "user@example.com" },
  { $set: { name: "User" } },
  { upsert: true }
)

运维问题

Q10: 磁盘空间不足

症状：磁盘使用率过高，无法写入数据。

排查步骤：

javascript

// 检查数据库大小
db.stats()

// 检查集合大小
db.collection.stats()

// 查看存储大小
db.collection.stats().storageSize

解决方案：

javascript

// 压缩数据（需要维护窗口）
db.runCommand({ compact: "collection" })

// 删除旧数据
db.collection.deleteMany({ createdAt: { $lt: new Date("2023-01-01") } })

// 使用 TTL 索引自动删除
db.collection.createIndex(
  { createdAt: 1 },
  { expireAfterSeconds: 86400 }  // 24小时后删除
)

// 删除不需要的索引
db.collection.dropIndex("unused_index")

bash

# 修复数据库（需要足够空间）
mongod --repair --dbpath /data/db

Q11: 副本集同步延迟

症状：从节点数据落后于主节点太多。

排查步骤：

javascript

// 检查复制延迟
rs.printSlaveReplicationInfo()

// 检查从节点状态
rs.status().members.forEach(m => {
  if (m.stateStr === "SECONDARY") {
    print(m.name + " lag: " + m.optimeDate)
  }
})

解决方案：

javascript

// 1. 增加从节点硬件配置（I/O、网络）

// 2. 调整读写关注
db.collection.find().readPref("primary")

// 3. 检查网络延迟
rs.status().members.forEach(m => print(m.name + " ping: " + m.pingMillis + "ms"))

// 4. 禁用链式复制（必要时）
var cfg = rs.conf()
cfg.settings.chainingAllowed = false
rs.reconfig(cfg)

Q12: 分片数据倾斜

症状：部分分片存储的数据远多于其他分片。

排查步骤：

javascript

// 检查分片分布
db.collection.getShardDistribution()

// 查看块分布
use config
db.chunks.find({ ns: "mydb.collection" })

// 检查均衡器状态
sh.getBalancerState()

解决方案：

javascript

// 1. 选择更好的分片键
// 如果当前分片键不好，需要迁移数据到新集合

// 2. 使用哈希分片
sh.shardCollection("mydb.collection", { field: "hashed" })

// 3. 手动迁移块
sh.moveChunk("mydb.collection", { shardKey: "value" }, "shard2")

// 4. 使用标签分片
sh.addShardTag("shard1", "high")
sh.addTagRange("mydb.collection", { userId: 0 }, { userId: 1000 }, "high")

错误码参考

错误码	名称	说明	解决方案
2	BadValue	参数错误	检查参数格式
6	HostNotFound	主机未找到	检查网络和 DNS
11	UserNotFound	用户不存在	检查用户名和认证库
18	AuthenticationFailed	认证失败	检查用户名密码
48	NamespaceExists	集合已存在	更换集合名或删除后创建
59	CommandNotFound	命令不存在	检查 MongoDB 版本
11000	DuplicateKey	重复键错误	检查唯一索引
11001	DuplicateKeyOnUpdate	更新时重复键	检查更新的值
11600	InterruptedAtShutdown	关闭时中断	重启 MongoDB
13113	CursorNotFound	游标不存在	增加游标超时时间
15998	WriteConflict	写冲突	重试事务
211	RangeConflict	范围冲突	重试操作

性能问题诊断清单

code

□ 检查索引是否被使用
□ 检查是否有全表扫描
□ 检查查询是否返回过多字段
□ 检查是否有 N+1 查询问题
□ 检查写关注级别是否过高
□ 检查连接池配置
□ 检查副本集复制延迟
□ 检查内存使用情况
□ 检查磁盘 I/O
□ 检查网络延迟

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