如何在MongoDB中使用JSON Schema验证已有集合的JSON数据

我来一步步帮你搞定MongoDB里用JSON Schema验证已有数据的问题——MongoDB自带的文档验证功能正好能满足你的需求，不管是新插入的还是已存在的数据都能处理。下面是针对你的具体情况的操作步骤：

一、先确认你的JSON Schema适配MongoDB要求 #

你提供的是JSON Schema Draft 03版本，MongoDB 3.6+对这个版本是兼容的，不过它更推荐使用Draft 4、6、7或2019-09版本。不过没关系，你的现有Schema可以直接拿来用，只要稍微包装成MongoDB能识别的命令格式就行。

二、给目标集合添加JSON Schema验证规则 #

假设你的集合名叫books（如果不是，替换成你实际的集合名），打开Mongo Shell执行以下命令：

db.runCommand({
  collMod: "books",
  validator: {
    $jsonSchema: {
      "type": "object",
      "$schema": "http://json-schema.org/draft-03/schema",
      "id": "http://jsonschema.net",
      "required": false,
      "properties": {
        "Book": {
          "type": "object",
          "id": "http://jsonschema.net/Book",
          "required": false,
          "properties": {
            "Year:2016-2017": {
              "type": "object",
              "id": "http://jsonschema.net/Book/Year:2016-2017",
              "required": false,
              "properties": {
                "Crs": {
                  "type": "array",
                  "id": "http://jsonschema.net/Book/Year:2016-2017/Crs",
                  "required": false,
                  "items": {
                    "type": "object",
                    "id": "http://jsonschema.net/Book/Year:2016-2017/Crs/0",
                    "required": false,
                    "properties": {
                      "Cr": {
                        "type": "object",
                        "id": "http://jsonschema.net/Book/Year:2016-2017/Crs/0/Cr",
                        "required": false,
                        "properties": {
                          "Ad": { "type": "string", "required": false },
                          "Desc": { "type": "string", "required": false },
                          "Number": { "type": "number", "required": false },
                          "Pag": { "type": "number", "required": false },
                          "Type": { "type": "string", "required": false },
                          "_id": {
                            "type": "object",
                            "required": false,
                            "properties": { "$oid": { "type": "string", "required": false } }
                          }
                        }
                      }
                    }
                  }
                }
              }
            }
          }
        }
      }
    }
  },
  validationLevel: "strict",
  validationAction: "error"
})

参数说明： #

• collMod：用于修改集合的属性，这里用来添加验证规则
• $jsonSchema：告诉MongoDB使用JSON Schema进行验证
• validationLevel：可选，strict表示对所有读写操作生效，moderate只对修改后的数据生效
• validationAction：可选，error表示不符合规则就阻止操作并报错，warn只发出警告不阻止操作

如果是新建集合时就添加验证规则，可以用createCollection命令：

db.createCollection("books", {
  validator: {
    $jsonSchema: { /* 粘贴上面的Schema内容 */ }
  },
  validationLevel: "strict",
  validationAction: "error"
})

三、验证集合中已有的数据 #

添加完验证规则后，新插入或更新的数据会自动验证，但已有数据需要手动检查。用以下命令找出所有不符合Schema的文档：

db.books.find({
  $nor: [{
    $jsonSchema: {
      "type": "object",
      "$schema": "http://json-schema.org/draft-03/schema",
      "id": "http://jsonschema.net",
      "required": false,
      "properties": {
        "Book": {
          "type": "object",
          "id": "http://jsonschema.net/Book",
          "required": false,
          "properties": {
            "Year:2016-2017": {
              "type": "object",
              "id": "http://jsonschema.net/Book/Year:2016-2017",
              "required": false,
              "properties": {
                "Crs": {
                  "type": "array",
                  "id": "http://jsonschema.net/Book/Year:2016-2017/Crs",
                  "required": false,
                  "items": {
                    "type": "object",
                    "id": "http://jsonschema.net/Book/Year:2016-2017/Crs/0",
                    "required": false,
                    "properties": {
                      "Cr": {
                        "type": "object",
                        "id": "http://jsonschema.net/Book/Year:2016-2017/Crs/0/Cr",
                        "required": false,
                        "properties": {
                          "Ad": { "type": "string", "required": false },
                          "Desc": { "type": "string", "required": false },
                          "Number": { "type": "number", "required": false },
                          "Pag": { "type": "number", "required": false },
                          "Type": { "type": "string", "required": false },
                          "_id": {
                            "type": "object",
                            "required": false,
                            "properties": { "$oid": { "type": "string", "required": false } }
                          }
                        }
                      }
                    }
                  }
                }
              }
            }
          }
        }
      }
    }
  }]
})

如果命令返回空结果，说明你的所有已有数据都符合指定的JSON Schema；如果有返回文档，就是不符合规则的数据，你可以针对性修改。

小提示 #

• 你提供的原始JSON数据里的"Year:2016-2017"键名包含冒号，这在MongoDB里是合法的，Schema里已经正确处理了，不用额外调整
• MongoDB的JSON Schema支持大部分标准特性，但id字段只是元数据，不会影响验证逻辑，你可以根据需要保留或删除它

内容的提问来源于stack exchange，提问作者pp fernandes