mongodb中出现_id字段重复记录的排查笔记

近期在使用mongodb的过程中遇到一次表中有几百条_id字段重复的记录（相同_id的有两条），着实吓了一大跳，因为_id字段在mongodb里面已经默认创建了唯一索引，理论上是不可能有重复记录的，因此特把排查过程记录下来。

1. 问题定位

    发现这个现象，是在定位一个问题的时候，发现了这批重复脏数据，bug出现的步骤：把一条记录中的某个字段修改后，再执行save方法，由于修改的字段是shard key，且保存的时候路由到另外一组shard（和原记录的shard不同），导致了重复_id的出现。

2. 问题复现

首先，准备测试元数据，插入脚本如下：

db.auth("test","test");
var total = 500;
var page = 1000;
for(i=1; i<=total; i++){
    for(var j 0= 1; j <= page; j++){
     db.users.save({'_id': 'user'+i+"-"+j,'age':j,"content":"012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901223456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567823456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890"});
    }
}

其中content字段的内容很长，1000多个字符，这样50w条的数据量是满足分片后的数据迁移条件的（数据量太小，mongodb是不会迁移的）。

把该文件保存在mongo可执行程序的目录，再执行数据插入：

/mongo 127.0.0.1:30000/test saveUser.js

 

随后对test集合创建索引，并进行分片：

    db.users.createIndex({"age":1})
    sh.enableSharding("test")
    sh.shardCollection("test.user", { age: 1 } )

 

等待分片数据迁移结束后，查看分片状态：

sh.status()

user表的分片数据如下：

{  "_id" : "test",  "primary" : "rep1",  "partitioned" : true }
                test.user
                        shard key: { "age" : 1 }
                        unique: false
                        balancing: true
                        chunks:
                                rep1    14
                                rep2    11
                        too many chunks to print, use verbose if you want to force print

 

基础数据已经准备完毕了，下面开始造数据，首先查询到第一条记录内容如下：

{ 
    "_id" : "user1-1", 
    "age" : 1.0, 
    "content" : "012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901223456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567823456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890"
}

 然后把该记录的内容拷贝一份，并把age修改为1000，然后再保存到users集合中：

MongoDB Enterprise mongos> db.users.save({ "_id" : "user1-1", "age" : 1000.0, "content" : "012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901223456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567823456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890" })

此时_id为“user1-1”的记录已经有两条了：

    MongoDB Enterprise mongos> db.users.find({"_id":"user1-1"})
{ "_id" : "user1-1", "age" : 1000, "content" : "012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901223456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567823456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890" }
{ "_id" : "user1-1", "age" : 1, "content" : "012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901223456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567823456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890" }

 

3. 避免措施

从以上分析可知，在对分片集合进行修改操作或者新写入操作时，要特别注意，由于shard key的路由问题，可能会导致_id字段或者其他唯一字段重复记录（保存在不同的shard中），为了避免重复记录，选择shard key时，可以把唯一字段也加入到shard key中，以本次测试为例，shard key可以设置为{"age":1, "_id":1}，如果不想把_id加入到shard key中，且业务上面不允许_id重复，则需要在写入前先执行查询。