C#利用MongoDB.Driver对MongoDB数据进行序列化和反序列化的最佳实践？

1. 前言：

作为现代应用开发的"黄金搭档"，C#与MongoDB的结合为处理非结构化数据提供了优雅的解决方案。MongoDB.Driver作为官方.NET驱动，其序列化机制就像"翻译官"，在对象与Bson文档之间架起沟通桥梁。本文将手把手带您掌握这个"翻译官"的正确使用姿势。

2. 环境准备与基础配置

# 技术栈说明：
# - .NET 6.0+
# - MongoDB.Driver 2.19+
# - MongoDB 5.0+

// 初始化连接（建议单例模式）
var client = new MongoClient("mongodb://localhost:27017");
var database = client.GetDatabase("SampleDB");
var collection = database.GetCollection<User>("users");

3. 基础序列化示例：从对象到文档

public class User
{
    [BsonId]  // 声明主键字段
    [BsonRepresentation(BsonType.ObjectId)]  // 自动转换字符串为ObjectId
    public string Id { get; set; }

    [BsonElement("username")]  // 自定义字段映射
    public string Name { get; set; }

    [BsonIgnoreIfNull]  // 空值不序列化
    public string Email { get; set; }

    [BsonDateTimeOptions(Kind = DateTimeKind.Local)]  // 时区处理
    public DateTime CreatedAt { get; set; }
}

// 插入文档
await collection.InsertOneAsync(new User 
{
    Name = "张三",
    Email = "zhangsan@example.com",
    CreatedAt = DateTime.Now
});

// 查询文档
var filter = Builders<User>.Filter.Eq(u => u.Name, "张三");
var user = await collection.Find(filter).FirstOrDefaultAsync();

4. 自定义序列化：处理特殊场景

案例：枚举类型处理

public enum UserStatus { Active, Disabled }

BsonClassMap.RegisterClassMap<User>(cm => 
{
    cm.MapProperty(u => u.Status)
      .SetSerializer(new EnumSerializer<UserStatus>(BsonType.String));
});

// 序列化结果示例
{
  "status": "Active"  // 而非数值0
}

5. 复杂结构处理技巧

嵌套文档示例

public class Order
{
    [BsonElement("items")]
    public List<OrderItem> Items { get; set; }
}

public class OrderItem
{
    [BsonElement("productName")]
    public string Name { get; set; }

    [BsonRepresentation(BsonType.Decimal128)]  // 精确数值处理
    public decimal Price { get; set; }
}

// 批量插入优化
var orders = GetLargeOrderList();
var options = new BulkWriteOptions { IsOrdered = false };
await collection.BulkWriteAsync(orders.Select(o => 
    new InsertOneModel<Order>(o)), options);

6. 应用场景分析

适用场景：

• 快速迭代的数据模型（如用户行为日志）
• 需要灵活Schema的CMS系统
• 物联网设备时序数据存储
• 实时分析场景下的中间数据处理

7. 技术方案对比

8. 注意事项与性能优化

必须知道的坑：

1. 连接池管理：单例模式复用MongoClient

var settings = new MongoClientSettings
{
    MaxConnectionPoolSize = 100,
    Server = new MongoServerAddress("localhost", 27017)
};

2. 索引优化：为高频查询字段创建索引

var indexKeys = Builders<User>.IndexKeys.Ascending(u => u.Name);
await collection.Indexes.CreateOneAsync(new CreateIndexModel<User>(indexKeys));

3. 数据模型设计三原则：
   • 优先嵌入而非关联
   • 控制文档大小在16MB以内
   • 避免超过100层的嵌套

9. 总结：让数据流动更优雅

通过合理运用MongoDB.Driver的序列化机制，我们实现了：

• ✅ 自动化的类型转换
• ✅ 灵活的结构映射
• ✅ 高效的大数据处理
• ✅ 可控的存储优化

记住这些最佳实践：

1. 优先使用属性注解配置
2. 复杂类型显式注册ClassMap
3. 批量操作使用BulkWrite
4. 始终关注BSON文档结构

当您下次面对海量非结构化数据时，不妨试试这些"开箱即用"的技巧，让数据在C#与MongoDB之间优雅起舞！