MongoDB事务机制

事务机制

1.事务概念

  在对数据的操作的过程中，涉及到一连串的操作，这些操作如果失败，会导致我们的数据部分变化了，部分没变化。这个过程就好比如你去吃早餐，你点完餐了，并且吃完早餐了，没付钱你就跑了，这不符合正常的流程，要保证你是否付钱了，现在有收款语音播报器，能清楚你是否付了钱了。为确保数据的可靠性，采用事务来进行处理。

事务涉及了四个基本特性(ACID):

1. 原子性（atomicity）：事务作为一个整体被执行，包含在其中的对数据库的操作要么全部被执行，要么都不执行。
2. 一致性（consistency）：事务应确保数据库的状态从一个一致状态转变为另一个一致状态。一致状态的含义是数据库中的数据应满足完整性约束。
3. 隔离性（isolation）：多个事务并发执行时，一个事务的执行不应影响其他事务的执行。
4. 持久性（durability）：已被提交的事务对数据库的修改应该是永久性的。

2. 使用事务

  事务和其他支持事务的数据库一样，需要开启和提交事务，MongoDB事务涉及到wirteConcern和readConcern两个属性上

2.1wirteConcern

  `wirteConcern决定了写操作需要落入到多少个节点才算成写入成功

writeConcern的属性有
1.w
w  为0时,对写入数据的正确性不关心，不需要确认
w  为1时, 数据写入到主节点就与客户端进行确认
w  为majority时,数据写入到大多数成员后，再与客户端进行确认
2.  具体的数字
j 为true时，数据写入到主节点持久化后，就与客户端进行确认
3.wtimeout 写入超时时间，防止一直等待的情况，超过超时时间未结束，写入失败
4. 具体的数字
落入到具体数字的节点才与客户端确认// 包含延迟节点的3节点pss复制集
db.collection.insertOne({name:"李四"},writeConcern:{w:"majority"}})
//  等待延迟节点写入数据后才会响应
db.collection.insertOne({name:"王五"},{writeConcern:{w:3}})
//  超时写入失败
db.collection.insertOne({name:"小明"},{writeConcern:{w:3,wtimeout:3000}})

使用事务的话，大多数情况时使用{w:"majority"}

2.2 readConcern

  读取处于事务中的数据时，需要知道从那读，以及能读取什么样的数据。

1. readPreferce来解决从哪读的问题

其中选择节点读取的参数有如下:

（1）primary: 只选择主节点，默认模式；
（2）primaryPreferred：优先选择主节点，如果主节点不可用则选择从节点；
（3）secondary：只选择从节点；
（4）secondaryPreferred：优先选择从节点， 如果从节点不可用则选择主节点
（5）nearest：根据客户端对节点的 Ping 值判断节点的远近，选择从最近的节点读取。

具体使用:

# 通过 MongoDB 驱动程序 API
MongoCollection.withReadPreference(ReadPreference readPref)# Mongo Shell(指定从哪读) 使用readPref简写
db.collection.find().readPref( "secondary" )
db.fsyncLock() 锁定写入
db.fsyncUnLock() 解锁写入

Tag: readPreference的拓展

readPreference只能控制一类节点，而Tag可用于控制一到多个节点，可实现定制服务，某些节点负责在线服务，某个服务负责报表服务。

具体使用

# 为复制集节点添加标签
conf = rs.conf()
conf.members[1].tags = { purpose: "online"}
conf.members[4].tags = { purpose: "analyse"}
rs.reconfig(conf)#查询
db.collection.find({}).readPref( "secondary", [ {purpose: "analyse"} ] )

2. readConcern解决能读取什么样的数据

  决定从哪个节点读取数据后，还需要考虑读取什么样的数据，可选以下参数

（1） available：读取所有可用的数据;
（2） local：读取所有可用且属于当前分片的数据;
（3） majority：读取在大多数节点上提交完成的数据;
（4） inearizable：可线性化读取文档，仅支持从主节点读(线性);
（5） snapshot：读取最近快照中的数据，仅可用于多文档事务(不出现脏读、不可重复读、幻读);

脏读: 读取了事务回滚前的数据或未正确同步的数据。

不可重复读: 事务A先读取了一条数据，此时事务B对该数据进行了更新，事务A再次读取了该数据，此时前后读取的数据不匹配。

幻读: 事务A读取了N条数据，事务B对这N条数据进行了删除或新增操作，事务A重新读取数据时，数据的条数产生了变化，从而产生了幻读。

3. readConcern读取数据时引发脏读的原因以及解决办法

  写入数据只到达主节点，没有到达其他节点，一旦主节点出现故障，从节点没来得及复制数据，从而导致脏数据的出现。可以设置写入落入大多数节点时再进行写入，虽然消耗了点性能，但保证了数据的不丢失。设置{readConcern: “majority”}。

4. 安全的实现读写分离

  安全的读写分离，有利于提高效率，并且确保数据安全，其中的措施是将写入和读取都使用majority这个值，确保数据在多个节点都是存在的，并且要选取备节点进行读取。

# 使用writeConcern+readConcern majority来解决
db.collection.insert({oid:101,sku:"kite",q:1},{writeConcern:{w:"majority"}})
db.collection.find({oid:101}).readPref("secondary").readConcern("majority")

5.事务流程

事务内的改变，事务外是无法获取的，直到提交事务后。

var session = db.getMongo().startSession()
# 开启事务
session.startTransaction()var coll = session.getDatabase("test").getCollection("tx")
#事务内修改 {x:1, y:1}
coll.updateOne({x: 1}, {$set: {y: 1}})
#事务内查询 {x:1}
coll.findOne({x: 1})  //{x:1, y:1}#事务外查询 {x:1}
db.tx.findOne({x: 1})  //{x:1}#提交事务
session.commitTransaction()# 或者回滚事务
session.abortTransaction()