MongoDB 限制和阈值

MongoDB Atlas 限制

以下限制仅适用于在 MongoDB Atlas 中托管的部署。如果这些限制中的任何一项对您的组织构成问题，请联系 Atlas 支持。

BSON 文档

BSON 文档大小

BSON 文档的最大大小为 16 兆字节。

最大文档大小有助于确保单个文档不会使用过多的 RAM，或者在网络传输时占用过多的带宽。为了存储大于最大大小的文档，MongoDB 提供了 GridFS API。有关 GridFS 的更多信息，请参阅 mongofiles 和您 驱动程序 的文档。

BSON 文档的嵌套深度

MongoDB 支持 BSON 文档最多 100 级嵌套。每个对象或数组增加一个层级。

命名限制

数据库命名中大小写的使用

不要依赖于大小写来区分数据库。例如，你不能使用名为salesData和SalesData的两个数据库。

在MongoDB中创建数据库后，你必须在使用时保持一致的字母大小写。例如，如果你创建了salesData数据库，不要用其他大小写方式来引用它，如salesdata或SalesData。

Windows系统中数据库命名的限制

在Windows上运行的MongoDB部署中，数据库名称不能包含以下任何字符

/\. "$*<>:|?

此外，数据库名称也不能包含空字符。

Unix和Linux系统中数据库命名的限制

在Unix和Linux系统上运行的MongoDB部署中，数据库名称不能包含以下任何字符

/\. "$

此外，数据库名称也不能包含空字符。

数据库名称长度

数据库名称不能为空，且长度必须小于64字节。

集合名称的限制

集合名称应该以下划线或字母开头，并且不能

• 包含$。

• 是空字符串（例如""）。

• 包含空字符。

• 以system.前缀开始。（保留供内部使用。）

• 包含.system.。

如果您的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db.getCollection()方法在mongosh或您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（例如<database>.<collection>）。

字段名称限制

• 字段名称 不能 包含空字符（null）。

• 服务器允许存储包含点（.）和美元符号（$）的字段名称。

• MongoDB 5.0 增强了对字段名称中使用（$）和（.）的支持。存在一些限制。有关更多详细信息，请参阅字段名称注意事项。

• 每个字段名称必须在文档中是唯一的。您不能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的行为。

关于 _id 的限制

字段名称 _id 是作为主键使用的保留字段；其值必须在集合中是唯一的，是不可变的，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

命名空间

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（例如<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。

复合索引中的索引字段数量

复合索引中最多可以有32个字段。

查询不能同时使用文本和地理空间索引

不能将$text查询，这需要特殊的文本索引，查询操作需要不同类型的特殊索引。例如，您不能将$text查询与$near运算符结合。

具有2dsphere索引的字段只能存储几何形状

具有2dsphere索引的字段必须以坐标对或GeoJSON数据的形式存储几何数据。如果您尝试在2dsphere索引字段中插入非几何数据的文档，或者在具有非几何数据索引字段的集合上建立2dsphere索引，操作将失败。

提示

另请参阅

唯一索引限制在分片操作限制。

2dsphere索引键的数量有限

为了生成2dsphere索引的键，mongod将GeoJSON形状映射到内部表示形式。结果内部表示可能是一个包含大量值的数组。

当mongod在包含数组的字段上生成索引键时，mongod为每个数组元素生成一个索引键。对于复合索引，mongod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过内存限制。

indexMaxNumGeneratedKeysPerDocument限制单个文档生成的键的最大数量，以防止内存不足错误。默认值是每个文档100000个索引键。可以增加限制，但如果操作需要的键数超过indexMaxNumGeneratedKeysPerDocument参数指定的值，操作将失败。

来自WiredTiger存储引擎的Covered Queries返回的NaN值始终是double类型

如果一个由索引覆盖的查询返回的字段值是NaN，那么该NaN值的类型始终是double。

多键索引

多键索引不能覆盖数组字段的查询。

地理空间索引

地理空间索引不能覆盖查询。

索引构建中的内存使用

createIndexes 支持在集合上构建一个或多个索引。 createIndexes 结合使用内存和磁盘上的临时文件来完成索引构建。默认情况下，createIndexes 的内存使用限制为200兆字节，由单个 createIndexes 命令构建的所有索引共享。一旦内存限制达到，createIndexes 将使用 --dbpath 目录下名为 _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索引构建的完成速度。然而，如果此限制相对于系统未使用的RAM过高，可能会导致内存耗尽和服务器关闭。

• 对于 功能兼容性版本 (fcv) "4.2" 及以后的版本，索引构建内存限制适用于所有索引构建。

索引构建可以由用户命令（如 createIndexes）或管理过程（如 初始同步）触发。两者都受 maxIndexBuildMemoryUsageMegabytes 设置的限制。

初始同步只会一次填充一个集合，不会超过内存限制的风险。然而，用户可能在多个数据库中的多个集合上同时开始索引构建，可能消耗的内存量超过由 maxIndexBuildMemoryUsageMegabytes 设置的限制。

提示

为了最小化在具有副本集分片的副本集和分片集群中构建索引的影响，请使用在 副本集上的滚动索引构建 中描述的滚动索引构建过程。

排序规则和索引类型

以下索引类型仅支持简单的二进制比较，不支持 排序规则：

• 文本索引

• 2d索引

提示

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

隐藏索引

• 不能 隐藏 _id 索引。

• 不能在 hint() 上使用 隐藏索引。

排序

最大排序键数量

• 您可以在最多32个键上排序。

• 提供具有重复字段的排序模式会导致错误。

数据

固定集合中文档的最大数量

如果您在create命令的max参数中指定了限制集合中文档的最大数量，则该值必须小于2³¹个文档。

如果您在创建限制集合时未指定文档的最大数量，则没有文档数量的限制。

副本集

副本集成员数量

副本集最多可以有50个成员。

副本集投票成员数量

副本集最多可以有7个投票成员。对于具有超过7个总成员的副本集，请参阅非投票成员。

自动创建的Oplog最大大小

如果您没有明确指定oplog的大小（即使用oplogSizeMB或--oplogSize），MongoDB将创建一个不超过50GB的oplog。[4]

[4]	oplog可以超过其配置的大小限制，以避免删除majority commit point。

分片集群

分片集群具有此处描述的限制和阈值。

操作

排序操作

如果 MongoDB 无法使用索引或索引来获取排序顺序，MongoDB 必须在数据上执行阻塞排序操作。该名称指的是 SORT 阶段在返回任何输出文档之前读取所有输入文档的要求，这会阻塞该特定查询的数据流。

如果 MongoDB 需要使用超过 100 兆字节的系统内存来执行阻塞排序操作，MongoDB 将返回一个错误，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出 100 兆字节的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对单个管道中允许的聚合管道阶段的数量限制为1000。

如果聚合管道在解析前后超出阶段限制，则会收到错误。

聚合管道内存

从MongoDB 6.0开始，allowDiskUseByDefault 参数控制是否默认将需要超过100兆内存来执行的管道阶段写入磁盘上的临时文件。

• 如果将 allowDiskUseByDefault 设置为 true，则默认情况下，需要超过100兆内存来执行的管道阶段将写入磁盘上的临时文件。您可以使用 { allowDiskUse: false } 选项禁用特定 find 或 aggregate 命令写入磁盘的临时文件。

• 如果将 allowDiskUseByDefault 设置为 false，则默认情况下，需要超过100兆内存来执行的管道阶段将引发错误。您可以使用 { allowDiskUse: true } 选项为特定 find 或 aggregate 启用写入磁盘的临时文件。

$search 聚合阶段不受100兆RAM的限制，因为它在单独的进程中运行。

当 allowDiskUse 为 true 时，可以写入磁盘的临时文件的阶段示例包括

• $bucket

• $bucketAuto

• $group

• 设置窗口字段

• 当索引不支持排序操作时，使用 $sort

• $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，处理它们，然后输出结果文档。

某些阶段只能在处理完所有传入文档后才能输出任何文档。这些管道阶段必须在处理完所有传入文档之前将它们的阶段输出保留在RAM中。因此，这些管道阶段可能需要比100 MB的限制更多的空间。

如果您的某个 $sort 管道阶段的输出超过限制，请考虑添加一个 限制阶段。

当聚合阶段由于 内存限制 将数据写入临时文件时，分析器日志消息 和 诊断日志消息 包含一个 usedDisk 指示器。

聚合和读取关注

• $out 阶段不能与读取关注 "linearizable" 一起使用。如果您为 "linearizable" 读取关注指定了 db.collection.aggregate()，则不能在管道中包含 $out 阶段。

• 在$merge阶段与"linearizable"读取关注点不能一起使用。也就是说，如果您为db.collection.aggregate()指定了"linearizable"读取关注点，那么您不能在管道中包含$merge阶段。

2D 地理空间查询不能使用

提示

请参阅

• $or

• 2D 索引内部机制

地理空间查询

使用2D索引对球面数据进行查询可能会返回错误结果或错误。例如，2D索引不支持绕极地展开的球面查询。

地理坐标

• 有效的经度值介于 -180 和 180 之间，包含两端。

• 有效的纬度值介于 -90 和 90 之间，包含两端。

GeoJSON多边形面积

对于 $geoIntersects 或 $geoWithin，如果您指定一个面积大于一个半球的单一环状多边形，请在 $geometry 表达式中包含自定义的 MongoDB 坐标参考系统。否则，$geoIntersects 或 $geoWithin 查询将针对互补几何体。对于所有面积大于半球的 GeoJSON 多边形，$geoIntersects 或 $geoWithin 查询将针对互补几何体。

多文档事务

对于多文档事务：

• 您可以在事务中创建集合和索引。有关详情，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

  您不能在跨分片写事务中创建新的集合。例如，如果您在一个分片中写入现有的集合并在另一个分片上隐式创建一个集合，MongoDB无法在同一个事务中执行这两个操作。

• 您不能写入固定集合。

• 当从固定集合中读取时，您不能使用读取关注点"snapshot"。（从MongoDB 5.0开始）

• 您不能在config、admin或local数据库中对集合进行读写。

• 您不能写入system.*集合。

• 您不能使用explain或类似命令返回支持的操作的查询计划。

• 对于在事务外创建的光标，您不能在事务内部调用getMore。

• 对于在事务中创建的光标，您不能在事务外调用getMore。

• 您不能将killCursors命令作为事务的第一个操作。

  此外，如果在事务中运行killCursors命令，服务器将立即停止指定的光标。它不会等待事务提交。

以下操作不允许在事务中执行

• 在跨分片写事务中创建新的集合。例如，如果您在一个分片中写入现有的集合并在另一个分片上隐式创建一个集合，MongoDB无法在同一个事务中执行这两个操作。

• 显式创建集合，例如使用db.createCollection()方法，以及索引，例如使用db.collection.createIndexes()和db.collection.createIndex()方法，当使用除"local"之外的读取关注点级别时。

• 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、count等及其辅助函数。

事务的生命周期限制由transactionLifetimeLimitSeconds指定。默认为60秒。

写入命令批量限制大小

单个批量操作允许在单个请求到服务器中执行100,000次写入。

Bulk()操作在mongosh和驱动程序中的类似方法没有此限制。

视图

视图定义的pipeline不能包含$out或$merge阶段。此限制也适用于嵌套管道，例如在$lookup或$facet阶段中使用的管道。

视图有以下操作限制

• 视图是只读的。

• 不能重命名视图。

• 对视图的find()操作不支持以下查询和投影运算符

  • $

  • $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

find() 和 findAndModify() 投影不能投影以 $ 开头的字段，除了 DBRef 字段。例如，以下操作是无效的

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

$ 位置运算符放置限制

$ 投影运算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，请移除字段路径中跟随 $ 投影运算符的部分。

空字段名投影限制

find() 和 findAndModify() 投影不能包含空字段名的投影。例如，以下操作是无效的

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

在早期版本中，MongoDB 将空字段的包含/排除视为非现有字段的投影。

路径冲突：嵌入式文档及其字段

您不能投影包含嵌入式文档的任何字段。例如，考虑一个包含具有 size 字段的文档的集合 inventory

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

以下操作因为尝试投影 size 文档和 size.uom 字段而失败，并显示 Path collision（路径冲突）错误

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

在早期版本中，嵌入式文档及其字段之间的最后一个投影决定了投影

• 如果嵌入式文档的投影在所有字段的投影之后，MongoDB 将投影嵌入式文档。例如，投影文档 { "size.uom": 1, size: 1 } 产生与投影文档 { size: 1 } 相同的结果。

• 如果嵌入式文档的投影在字段投影之前，MongoDB 将投影指定的字段或字段。例如，投影文档 { "size.uom": 1, size: 1, "size.h": 1 } 产生与投影文档 { "size.uom": 1, "size.h": 1 } 相同的结果。

路径冲突：数组的 $slice 和嵌套字段

在 MongoDB 的 find() 和 findAndModify() 操作中，投影不能同时包含数组的 $slice 和数组中嵌套的字段。例如，考虑一个包含数组字段 instock 的集合 inventory。

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

以下操作会因 Path collision 错误而失败

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

在之前的版本中，投影同时应用两个投影，并在 instock 数组中返回第一个元素（$slice: 1），但会抑制投影元素中的 warehouse 字段。从 MongoDB 4.4 版本开始，为了达到相同的结果，可以使用 db.collection.aggregate() 方法，并在其中使用两个独立的 $project 阶段。

位置操作符 $ 和 $slice 限制

在 MongoDB 的 find() 和 findAndModify() 操作中，投影不能将 $slice 投影表达式作为 $ 投影表达式的一部分。例如，以下操作是无效的

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

在之前的版本中，MongoDB 返回符合查询条件的 instock 数组中的第一个元素（instock.$）；即位置投影 "instock.$" 优先，$slice:1 是一个无操作。表达式 "instock.$": { $slice: 1 } 不会排除任何其他文档字段。

会话

会话和外部用户名限制

要使用带有 客户端会话和因果一致性保证 的 $external 身份验证用户（Kerberos、LDAP 或 x.509 用户），用户名不能超过 10k 字节。

会话空闲超时

30分钟内没有进行读写操作或未使用 refreshSessions 来刷新会话的会话将被标记为过期，MongoDB 服务器可以在任何时候关闭它们。关闭会话将终止与该会话关联的所有正在进行的操作和打开的游标。这包括配置了 noCursorTimeout() 或超过 30 分钟的 maxTimeMS() 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和由 cursor.batchSize() 定义的文档批次的游标。会话在每次应用程序从服务器请求新的文档批次时刷新。但是，如果应用程序处理当前批次的时间超过 30 分钟，会话将被标记为过期并关闭。当应用程序请求下一批文档时，由于会话关闭时已终止游标，服务器返回错误。

对于返回游标的操作，如果游标可能空闲超过30分钟，请使用 Mongo.startSession() 在显式会话中执行操作，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() 方法与显式会话关联。游标配置为使用 noCursorTimeout() 以防止服务器在空闲时关闭游标。while 循环包含一个使用 refreshSessions 每5分钟刷新会话的块。由于会话永远不会超过30分钟的空闲超时，游标可以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 以获取创建会话的说明和语法。