1. MongoDB文档唯一性基础：_id字段
在MongoDB中，每个文档都包含一个特殊的_id字段。这个字段在集合中必须是唯一的，它充当文档的主键。
- 自动生成： 如果在插入文档时未显式指定_id字段，MongoDB会自动为其生成一个ObjectId类型的值。
- 默认唯一索引： MongoDB会自动在_id字段上创建一个默认的唯一索引。这意味着任何集合中都不可能存在两个具有相同_id值的文档。这个索引是系统强制的，不能被删除或修改其唯一性属性。
虽然_id字段保证了文档的唯一性，但实际应用中，我们往往需要根据业务逻辑中的其他字段组合来判断“重复”文档，例如，一个商品可能由其“名称”、“供应商”和“产地”共同确定其唯一性。
2. 手动检查重复的局限性
在处理自定义的重复文档插入场景时，一些开发者可能会尝试先查询（findOne）是否存在，如果不存在再插入（insertOne）。例如，用户提供的原始代码片段中就采用了类似逻辑：
// ...
DBObject duplicate = match.findOne(filter); // 注意：DBObject 已被弃用
try {
if (duplicate != null) { // 逻辑错误，应该在 duplicate 为 null 时才插入
InsertOneResult result = match.insertOne(zeroCmd);
}
throw new Exception("[Error] duplicate insertion");
} catch (Exception me) {
System.out.println(me.getMessage());
}
// ...这种手动检查并插入的模式存在以下严重问题：
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- 竞态条件 (Race Condition)： 在findOne操作确认文档不存在（返回null）之后，到insertOne操作实际执行之前，其他并发进程或线程可能已经插入了相同的文档。这将导致数据重复，违背了唯一性要求。
- 效率低下： 每次插入操作都需要两次数据库往返（一次查询，一次插入），这增加了网络延迟和数据库负载，效率远低于直接利用数据库层面的唯一性约束。
- 逻辑错误： 原始代码中的if (duplicate != null)判断条件与期望的“不存在才插入”逻辑相反。正确的逻辑应是if (duplicate == null)才执行插入。
因此，强烈不建议在应用层手动执行此类重复检查。
3. 利用唯一索引实现自定义重复检测
MongoDB提供了强大的唯一索引功能，允许我们在数据库层面强制执行一个或多个字段的组合唯一性。这是处理自定义重复文档插入场景的最佳实践。
当尝试插入一个违反唯一索引约束的文档时，MongoDB会阻止该操作并抛出一个写入异常，我们可以捕获这个异常来优雅地处理重复数据。
3.1 创建唯一索引
唯一索引的创建通常在应用启动时或数据库初始化脚本中执行一次。以下是如何使用MongoDB Java驱动创建单字段和复合唯一索引的示例：
-
创建单字段唯一索引：
import com.mongodb.client.MongoCollection; import com.mongodb.client.MongoDatabase; import com.mongodb.client.model.Indexes; import com.mongodb.client.model.IndexOptions; import org.bson.Document; // 假设 collection 是你的 MongoCollection
实例 // MongoCollection collection = database.getCollection("yourCollectionName"); // 创建索引选项，设置为唯一 IndexOptions options = new IndexOptions().unique(true); // 在 "productCode" 字段上创建唯一索引 collection.createIndex(Indexes.ascending("productCode"), options); System.out.println("Unique index on 'productCode' created or already exists."); -
创建复合唯一索引：
对于需要根据多个字段组合来判断唯一性的场景（例如：name, supplier, food, country of origin），应创建复合唯一索引。
import com.mongodb.client.MongoCollection; import com.mongodb.client.MongoDatabase; import com.mongodb.client.model.Indexes; import com.mongodb.client.model.IndexOptions; import org.bson.Document; import com.mongodb.MongoCommandException; // 用于捕获索引创建时的特定异常 // 假设 collection 是你的 MongoCollection
实例 // MongoCollection collection = database.getCollection("match"); // 示例集合名 public void ensureCompoundUniqueIndex(MongoCollection collection) { try { collection.createIndex( Indexes.compoundIndex( Indexes.ascending("name"), Indexes.ascending("supplier"), Indexes.ascending("food"), Indexes.ascending("country of origin") ), new IndexOptions().unique(true) ); System.out.println("Unique compound index created successfully."); } catch (MongoCommandException e) { // 错误码 85 表示索引已存在（可能带有不同的选项，但对于唯一索引通常是幂等的） if (e.getErrorCode() == 85) { System.out.println("Unique compound index already exists."); } else { System.err.println("Error creating index: " + e.getMessage()); throw e; // 抛出其他关键错误 } } catch (Exception e) { System.err.println("An unexpected error occurred during index creation: " + e.getMessage()); throw e; } }
3.2 处理唯一索引冲突异常
当尝试插入一个文档，其在唯一索引字段上的值与集合中现有文档的值重复时，MongoDB Java驱动会抛出com.mongodb.MongoWriteException。这个异常的错误码通常是11000，表示DuplicateKey错误。
我们可以通过try-catch块来捕获并处理这个特定异常，从而实现健壮的重复插入处理逻辑。
示例代码：
import com.mongodb.MongoWriteException;
import com.mongodb.client.MongoCollection;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import com.mongodb.client.result.InsertOneResult;
import org.bson.Document;
import com.mongodb.client.MongoClient;
import com.mongodb.client.MongoClients;
import com.mongodb.client.model.Indexes;
import com.mongodb.client.model.IndexOptions;
import com.mongodb.MongoCommandException;
public class ProductInserter {
private MongoCollection productCollection;
/**
* 构造函数，初始化集合并确保唯一复合索引的存在。
* @param database MongoDB数据库实例
*/
public ProductInserter(MongoDatabase database) {
this.productCollection = database.getCollection("products"); // 假设集合名为 "products"
// 确保集合上存在复合唯一索引
// 这一步通常在应用启动或首次使用集合时执行一次
try {
productCollection.createIndex(
Indexes.compoundIndex(
Indexes.ascending("name"),
Indexes.ascending("supplier"),
Indexes.ascending("food"),
Indexes.ascending("countryOfOrigin") // 注意：字段名应与实际文档一致
),
new IndexOptions().unique(true)
);
System.out.println("Unique compound index created or already exists on 'products' collection.");
} catch (MongoCommandException e) {
// 错误码 85 表示索引已存在
if (e.getErrorCode() == 85) {
System.out.println("Unique compound index already exists.");
} else {
System.err.println("Error creating index: " + e.getMessage());
throw e; // 抛出其他关键错误
}
} catch (Exception e) {
System.err.println("An unexpected error occurred during index creation: " + e.getMessage());
throw e;
}
}
/**
* 尝试插入一个新产品文档。如果存在重复，则捕获异常并处理。
* @param name 产品名称
* @param supplier 供应商
* @param food 食品类型
* @param countryOfOrigin 原产国
*/
public void insertProduct(String name, String supplier, String food, String countryOfOrigin) {
Document productToInsert = new Document()
.append("name", name)
.append("supplier", supplier)
.append("food", food)
.append("countryOfOrigin", countryOfOrigin); // 确保字段名与索引一致
try {
InsertOneResult result = productCollection.insertOne(productToInsert);
System.out.println("Document inserted successfully with _id: " + result.getInsertedId());
} catch (MongoWriteException e) {
// 错误码 11000 表示唯一索引冲突（DuplicateKey error）
if (e.getError().getCode() == 11000) {
System.err.println("[Error] Duplicate insertion attempted for product: " + productToInsert.toJson());
// 在这里可以添加更详细的业务逻辑，例如记录日志、返回特定错误码给调用方等
} else {
System.err.println("An unexpected MongoDB write error occurred: " + e.getMessage());
throw e; // 重新抛出其他类型的写入异常
}
} catch (Exception e) {
System.err.println("An unexpected error occurred: " + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
// 1. 建立MongoDB连接
// 请根据您的MongoDB实例地址和端口进行修改
String connectionString = "mongodb://localhost:27017";
String databaseName = "mydatabase"; // 
