template-monorepo/internal/library/mongo

MongoDB（DocumentDB + Cache）

Gateway 的 MongoDB 存取層：在 go-zero mon 之上封裝 collection 操作，並整合 Redis cache-aside。業務模組（internal/model/{module}/repository）應透過本包存取 DB，而不是直接 new driver client。

更上層的分層與 API 流程見：

• 專案 README — HTTP、錯誤碼、驗證、目錄總覽
• docs/model.md — entity / repository / usecase 規範

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流程

1. 執行期：一筆 API 怎麼走到 Mongo / Redis

sequenceDiagram
    participant C as Client
    participant H as handler
    participant L as logic
    participant UC as usecase
    participant R as repository
    participant M as library/mongo
    participant Redis as Redis
    participant Mongo as MongoDB

    C->>H: HTTP
    H->>H: httpx.Parse + ValidateAll
    H->>L: types req
    L->>UC: usecase DTO
    UC->>R: 業務方法
  alt 讀取 FindOne
    R->>M: FindOne(ctx, cacheKey, doc, filter)
    M->>Redis: TakeCtx 查 cache
    alt cache hit
      Redis-->>M: doc
    else cache miss
      M->>Mongo: FindOne
      Mongo-->>M: doc
      M->>Redis: 寫入 cache
    end
    M-->>R: err / nil
  else 寫入 Update/Insert/Delete
    R->>M: Update*/Insert*/Delete*
    M->>Mongo: 寫入
    M->>Redis: DelCache(key) 失效
  end
    R-->>UC: entity / error
    UC-->>L: DTO / *errs.Error
    L-->>H: types data / err
    H-->>C: Status JSON

2. 開發期：新功能從零到上線（建議順序）

flowchart TD
    A[1. 定義 entity + CollectionName] --> B[2. redis.go 定義 cache key]
    B --> C[3. repository interface]
    C --> D[4. NewRepository: MustDocumentDBWithCache]
    D --> E[5. 實作 CRUD 呼叫本包]
    E --> F[6. PopulateIndex / IndexUP]
    F --> G[7. usecase interface + DTO]
    G --> H[8. usecase 實作 + 錯誤轉 errs]
    H --> I[9. svc 組裝注入 UseCase]
    I --> J[10. generate/api + make gen-api]
    J --> K[11. logic: types 映射]
    K --> L[12. make check]

步驟	做什麼	在哪裡
1	Document struct、CollectionName()	internal/model/{module}/entity/
2	GetXxxRedisKey()，與 FindOne 的 key 一致	internal/model/{module}/redis.go
3	XxxRepository interface	internal/model/{module}/repository/
4	mongo.Conf + cache.CacheConf + mon.Option	svc 或 repository New*
5	FindOne / InsertOne / …	同 repository 實作檔
6	建立索引（失敗要處理 error）	啟動或 migration
7–8	業務規則、不直接碰 mongo 包	usecase/
9	ServiceContext.MemberUC 等	internal/svc/
10–11	HTTP 契約與編排	generate/api/、internal/logic/
12	fmt + lint + test	make check

3. 啟動期：連線與健康檢查

flowchart LR
    A[NewDocumentDB / MustDocumentDBWithCache] --> B[buildConnectionURI]
    B --> C[mon.NewModel]
    C --> D[InitMongoOptions + 可選 SetCustomDecimalType]
    D --> E[Ping Primary]
    E --> F{成功?}
    F -->|是| G[注入 repository]
    F -->|否| H[啟動失敗 error]

4. Cache 讀寫（本包內部）

flowchart TD
    subgraph 讀取 FindOne
        R1[TakeCtx] --> R2{Redis 有 key?}
        R2 -->|有| R3[回傳快取]
        R2 -->|無| R4[Mongo FindOne]
        R4 --> R5[寫入 Redis]
    end
    subgraph 寫入 Insert/Update/Delete
        W1[Mongo 寫入] --> W2[DelCache keys]
        W2 --> W3{Redis 刪除失敗?}
        W3 -->|是| W4[只 log，仍回成功]
        W3 -->|否| W5[完成]
    end

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為什麼需要這一層？

問題	本包做法
各服務自己拼 Mongo URI、各自 cache	統一 Conf + buildConnectionURI（密碼 URL 編碼、TLS/query）
go-zero 只提供 mon.Model，沒有「依 cache key 讀寫」	DocumentDBWithCache：寫入後失效、讀取走 TakeCtx + SingleFlight
shopspring/decimal 與 BSON Decimal128 不一致	SetCustomDecimalType() 註冊 codec
索引建立散落、失敗只 log	PopulateIndex* 回傳 error，由啟動或 migration 處理
driver v1 / v2 與 go-zero 1.10 不一致	全專案對齊 mongo-driver v2（與 go-zero 1.10 mon 相同）

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用到的技術與原因

元件	用途	為什麼選它
go-zero mon	Collection CRUD、breaker、慢查詢 log	與 Gateway 同框架，連線共用、可觀測
mongo-driver v2	官方 Go driver（由 mon 使用）	現行維護版本；go-zero 1.10 已遷移 v2
go-zero cache	Redis cache-aside、TakeCtx、SingleFlight	與 go-zero 生態一致；ErrNotFound 不當成 cache 穿透錯誤
shopspring/decimal	業務金額精度	避免 float64；透過自訂 codec 存成 Decimal128
gateway/internal/library/errors	對外 API 錯誤（在 repository 轉換）	本包只提供 ErrNotFound；HTTP 8 碼在上一層處理

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在整體架構中的位置

與上方 §1 執行期流程 相同；本包只出現在 repository 層。

禁止：

• logic / handler 直接 import 本包或操作 collection
• repository 繞過 DocumentDBWithCache 改 DB 卻不處理 cache
• 在業務 struct 上用 bson.M 直接吃未驗證的 HTTP JSON（NoSQL operator injection）

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目錄與職責

檔案	職責
config.go	Conf：連線、pool、壓縮、逾時
uri.go	組裝 / 遮蔽連線 URI
option.go	InitMongoOptions、SetCustomDecimalType（mon.Option）
doc-db.go	NewDocumentDB、Ping、建立索引
doc-db-with-cache.go	帶 cache 的 CRUD 封裝
usecase.go	DocumentDBUseCase / DocumentDBWithCacheUseCase 介面
custom_mongo_decimal.go	Decimal ↔ Decimal128 codec
const.go	ErrNotFound、singleFlight、cache stat
uri_test.go	URI 單元測試

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開發步驟詳解

以下對應 §2 開發期流程 各步驟的程式範例。

1. 設定與組裝（internal/svc）

在 ServiceContext 建立各 collection 的 DB 實例（或 repository 建構時建立）：

import (
    "gateway/internal/library/mongo"
    "github.com/zeromicro/go-zero/core/stores/cache"
    "github.com/zeromicro/go-zero/core/stores/mon"
)

mongoConf := &mongo.Conf{
    Schema:     "mongodb",
    Host:       "127.0.0.1:27017",
    Database:   "gateway",
    User:       "app",
    Password:   "secret",
    AuthSource: "admin",
}

dbOpts := []mon.Option{
    mongo.InitMongoOptions(*mongoConf),
    mongo.SetCustomDecimalType(), // 有 decimal 欄位才需要
}

accountDB, err := mongo.MustDocumentDBWithCache(
    mongoConf,
    "account",           // collection 名稱，與 entity.CollectionName() 一致
    cache.CacheConf{ /* Host, Pass, ... */ },
    dbOpts,
    nil,
)

為什麼在 svc / repository 建構？ 連線與 cache 屬基礎設施，生命週期應與 process 相同；業務 usecase 只依賴 interface。

2. Entity 與 Redis key（internal/model/{module}/）

1. 在 entity/ 定義 document + CollectionName()。
2. 在 redis.go 定義 cache key，例如 GetAccountRedisKey(id)。
3. key 規則要與 讀取 FindOne(ctx, key, ...) 的 key 參數一致。

3. Repository 實作（repository/）

1. struct 持有 mongo.DocumentDBWithCacheUseCase。
2. NewXxxRepository 內 MustDocumentDBWithCache（啟動失敗 panic）。
3. CRUD 範例：

func (r *accountRepository) FindOne(ctx context.Context, id string) (*entity.Account, error) {
    var doc entity.Account
    filter := bson.M{"_id": oid}
    err := r.DB.FindOne(ctx, member.GetAccountRedisKey(id), &doc, filter)
    if err != nil {
        if errors.Is(err, mongo.ErrNotFound) {
            return nil, member.ErrNotFound
        }
        return nil, err
    }
    return &doc, nil
}

4. 錯誤在 usecase 轉成 gateway/internal/library/errors（見 errors README）。
5. 啟動或 migration 呼叫 PopulateIndex / IndexUP（回傳 error 要處理）。

詳見 docs/model.md 第 4、11 節。

4. UseCase 與 Logic

• UseCase 只依賴 repository interface，不 import 本包。
• Logic 只呼叫 usecase，做 types ↔ DTO 映射。

5. 新增對外 API（可選）

1. generate/api/*.api → make gen-api
2. logic 實作 → make check

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設定說明（Conf）

欄位	說明
Schema	mongodb 或 mongodb+srv（Atlas）
Host	host:port 或 srv 的 host
User / Password	會經 URL 編碼，勿手拼 URI
Database	傳入 mon.NewModel 的 db 名稱
AuthSource	查詢參數 authSource
ReplicaName	查詢參數 replicaSet
TLS	查詢參數 tls=true
MaxPoolSize / MinPoolSize / MaxConnIdleTime	client pool
Compressors	預設 zstd、snappy
ConnectTimeoutMs	啟動 Ping 逾時（預設 10s）

尚未接到 etc/gateway.yaml 時，可在 ServiceContext 從環境變數或本地 yaml 填入 Conf。

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Cache 語意（必讀）

方法	行為
FindOne	cache.TakeCtx：miss 時查 Mongo，並寫入 cache
InsertOne / Update* / DeleteOne	DB 成功後 刪除 傳入的 cache key(s)
FindOneAndDelete / FindOneAndReplace	DB 成功後刪除 key

寫入後刪 cache 失敗：只記 error log，不回傳錯誤（避免 DB 已寫入卻對外報錯）；可能短暫讀到舊快取，需接受或改為強一致策略。

未封裝的操作：Find、列表、aggregate 沒有 cache；若直接 GetClient() 改 DB，cache 不會自動失效。

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介面一覽

• DocumentDBUseCase：連線、索引、GetClient() *mon.Model（進階或繞過 cache 時慎用）
• DocumentDBWithCacheUseCase：業務 repository 應使用此介面
• CacheUseCase：DelCache / GetCache / SetCache（皆帶 context）

ErrNotFound 與 mon.ErrNotFound / mongo.ErrNoDocuments 相同，供 repository 判斷「無資料」。

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測試

類型	內容	何時跑
單元	uri_test.go（URI 編碼、遮蔽）	make test / make check
建議補	custom_mongo_decimal 往返測試	有金額欄位時
整合	testcontainers + miniredis，測 repository CRUD + cache	第一個 repository 完成時；可標 //go:build integration

本包 不強制 testcontainers；業務 repository 的整合測試 才是上線前主要門禁。

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維運注意

• 啟動時 Ping Primary；讀取若要走 secondary 請在 URI / client 設定 read preference。
• 多 collection = 多次 MustDocumentDBWithCache（每個 collection 一個實例）。
• 程序關閉：目前未封裝 Disconnect；依 go-zero client manager 生命週期，必要時可在 shutdown hook 補強。
• Health API 建議另做 Mongo Ping（給 K8s probe），與啟動 Ping 分開。

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常用指令

# 在專案根目錄
make test ./internal/library/mongo/...
make check   # 改 Go 後建議全跑

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版本與遷移備註

• 2023 舊版曾使用獨立 module library-go/mongo + driver v1；已併入 gateway 並升級 v2。
• SetCustomDecimalType 使用 go-zero 內建 mon.WithTypeCodec，勿再維護重複的 registry 註冊邏輯。
• Repository 介面若仍 import go.mongodb.org/mongo-driver/mongo（v1），請改為 v2 路徑：go.mongodb.org/mongo-driver/v2/mongo。