MongoDB中物料类与物料的一对多映射方案选型咨询

需求背景 #

需实现物料类（Material Class）与物料（Material）的一对多映射，即多个物料类可对应单个物料，示例如下：

业务场景细节：

• 约30000个物料类映射到少量物料
• 支持从UI端为物料添加、编辑、删除物料类，操作后同步至数据库
• 已存在materials集合

现有两种实现方案 #

方案1：嵌入式文档模式 #

直接在materials集合的文档中嵌入物料类数组：

materials: [
  {
    _id: 'aaa',
    name: 'Appliances',
    classes: ['Washing Machine', 'Fridge', 'Oven'] // 最多可包含10,000条条目
  },
  {
    _id: 'bbb',
    name: 'Mobile',
    classes: ['Samsung', 'Nokia'] // 最多可包含5,000条条目 
  }
]

优缺点：

• 优势：物料类的增删改操作便捷，无需跨集合操作
• 劣势：当单个物料对应的物料类数量过多时，数组体积过大，可能影响查询性能与文档存储上限

方案2：子集模式（新增独立集合） #

新增material_classes集合存储映射关系：

material_classes: [
  {
    _id: 'ccc',
    material_id: 'aaa', // 关联物料文档的ObjectId
    name: 'Washing Machine'
  },
  {
    _id: 'ddd',
    material_id: 'aaa',
    name: 'Fridge'
  },
  {
    _id: 'eee',
    material_id: 'aaa',
    name: 'Oven'
  },
  {
    _id: 'fff',
    material_id: 'bbb',
    name: 'Samsung'
  },
  {
    _id: 'ggg',
    material_id: 'bbb',
    name: 'Nokia'
  }
]

（注：原示例中存在重复_id与错误映射，已修正）

优缺点：

• 优势：避免单个文档体积过大的问题，数据结构更灵活
• 劣势：需存储30000条独立数据，增删改操作需跨集合处理；删除物料时需批量删除关联的物料类数据，性能开销较大

核心疑问 #

除上述两种方案外，是否存在更优的实现方案？若没有，应选择哪一种方案？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Amaarockz