问题现象与背景
在使用Python的pymongo库进行MongoDB操作时，insert_one方法是插入单条文档最常用的API。但当遇到DuplicateKeyError异常时，开发者往往会面临操作中断和数据不一致的问题。该错误通常表现为：
pymongo.errors.DuplicateKeyError: E11000 duplicate key error collection...
根本原因分析
产生DuplicateKeyError的核心原因在于违反了MongoDB的唯一索引约束。具体场景包括：
- 重复_id值：MongoDB默认使用_id字段作为主键
- 自定义唯一索引冲突：在集合上创建了唯一索引的字段出现重复值
- 并发写入竞争：高并发环境下多个线程同时插入相同键值
解决方案与代码示例
方案1：显式处理异常
try:
collection.insert_one(document)
except pymongo.errors.DuplicateKeyError as e:
print(f"重复键错误: {e.details}")
# 处理逻辑：更新现有文档或记录错误
方案2：使用upsert操作
collection.update_one(
{"_id": document["_id"]},
{"$set": document},
upsert=True
)
方案3：批量插入时处理重复
bulk = collection.initialize_ordered_bulk_op()
for doc in documents:
bulk.find({"_id": doc["_id"]}).upsert().update({"$set": doc})
bulk.execute()
高级预防措施
| 措施 | 实现方式 | 适用场景 |
|---|---|---|
| ObjectId生成 | 使用bson.ObjectId()自动生成_id | 不需要业务主键时 |
| 事务控制 | with client.start_session() as session | MongoDB 4.0+版本 |
性能优化建议
在解决重复键问题的同时，还需考虑操作性能：
- 合理设计集合的分片键分布
- 对高频更新字段建立覆盖索引
- 使用批量写入替代单条插入
监控与调试
建议通过以下方式监控重复键错误：
- 配置MongoDB的慢查询日志
- 使用$currentOp查看实时操作
- 通过db.serverStatus()获取写入冲突统计