MongoDB转换为固定集合后集合大小不符合预期的问题咨询

我搭建了MongoDB v6.0.3环境，尝试将一个预先填充10个文档的普通集合转换为size为5的固定集合。使用的脚本如下：

db.testCollection.drop();

db.testCollection.insertMany([
    {"key": 1},
    {"key": 2},
    {"key": 3},
    {"key": 4},
    {"key": 5},
    {"key": 6},
    {"key": 7},
    {"key": 8},
    {"key": 9},
    {"key": 10},
]);

db.runCommand({"convertToCapped": "testCollection", size: 5});

但验证结果时，得到8个文档而非预期的5个：

db.testCollection.countDocuments(); // output: 8

db.testCollection.find(); // output: document with key from 3 to 10

我已尝试以下操作：

• 使用MongoDB v5.0.3验证该行为，结果相同
• 插入更多记录，查看是否会恢复到预期的5个文档，结果依旧

  db.testCollection.insertOne({"key": 11});
  
  db.testCollection.countDocuments(); // output: 8
  
  db.testCollection.find(); // output: document with key from 4 to 11
  

• 在v6.0.3环境中修改固定集合大小，结果仍相同

  db.runCommand( { collMod: "testCollection", cappedSize: 5 } )
  

请问该异常行为的原因是什么？

核心问题是误解了size参数的定义：

• convertToCapped和collMod中的size/cappedSize参数，指定的是固定集合的存储空间上限（单位为字节），而非文档的数量。你设置的size:5仅代表5字节，但单个MongoDB文档本身就远大于这个值——每个文档包含自动生成的_id字段、key字段，加上BSON格式的存储开销，至少需要几十字节。
• MongoDB的存储引擎（如WiredTiger）有最小存储分配单元限制（默认是4KB），即使你设置的size远小于这个值，MongoDB也会自动将固定集合的容量提升到符合存储引擎要求的最小值。这就是为什么你的固定集合能容纳8个文档，而非预期的5个。

你可以执行db.testCollection.stats()查看固定集合的实际参数，会发现cappedSize的实际值远大于你设置的5字节。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ray