MongoDB 实现增量数据同步

什么是MongoDB

MongoDB是一种非关系型的，分布式文档数据库，是由10gen公司开发并维护的。它是NoSQL数据库的一种，其数据以文档的形式存储在磁盘上，通常使用JSON格式的文档表示实体数据，MongoDB使用BSON（Binary JSON）作为其内部的数据表示方式。

增量数据同步的概念

增量数据同步是指将数据的增量数据移动到另一个地方的过程。在数据库中，我们通常会需要将数据同步到其他服务器或备份数据库中。

增量数据同步的实现方式

1. 基于时间戳

基于时间戳的增量数据同步，是指在源和目标数据库中都增加一个时间戳，然后对于每个更改的文档，记录下最后一次的时间戳。在同步的时候，从源数据库中查询出时间戳大于目标数据库中的时间戳的文档。

db.collection.find({lastModified: {$gt: target.lastModified}})

2. 基于日志

基于日志的增量数据同步，是指从源数据库的事务日志或操作日志中解析出增量数据，然后进行同步。

3. 利用数据库的特性

某些数据库有特殊的数据结构，可以直接记录增量数据。

MongoDB 4.0推出了Change Streams特性，可以通过监视集合中的变化，获取到增量数据，然后进行同步。

const pipeline = [{$match: { 'fullDocument.age': {$gte: 21} }}];
const changeStream = collection.watch(pipeline);

MongoDB实现增量数据同步

MongoDB实现增量数据同步，可以使用Change Streams特性或自定义方法。

1. 使用Change Streams特性

使用Change Streams特性，可以在源数据库中监视集合中的变化，然后将增量数据同步到目标数据库中。

首先，我们需要在源数据库中启用Change Streams。

const pipeline = [{$match: {}}];
const changeStream = db.collection('books').watch(pipeline);

上面的代码会启用Change Streams，监视books集合中的所有变化。

然后，我们可以利用Node.js的MongoDB驱动程序，将变化的文档发送到目标数据库。

changeStream.on('change', (change) => {
  targetCollection.insertOne(change.fullDocument);
});

这个例子中，我们监听源数据库中books集合的变化，然后将变化的文档发送到目标数据库的targetCollection集合中。

2. 自定义方法

如果我们不能使用Change Streams特性，可以使用自定义方法来实现增量数据同步。

首先，我们需要记录每个文档的版本号，然后在同步的时候，查询源数据库中版本号大于目标数据库中的版本号的文档。

const sourceVersion = db.collection('books').findOne({ _id: bookId }).version;
const targetVersion = targetCollection.findOne({ _id: bookId }).version;
const changes = db.collection('books').find(
  { version: { $gt: targetVersion } },
  { _id: 1 }
);

除了记录版本号外，我们还可以记录文档的hash值，然后在同步的时候，比较源数据库和目标数据库中的hash值是否相同。如果不同，说明文档已经发生了变化。

下面是利用hash值来实现增量数据同步的代码：

const sourceHash = db.collection('books').findOne({ _id: bookId }).hash;
const targetHash = targetCollection.findOne({ _id: bookId }).hash;
const changes = db.collection('books').find(
  { hash: { $ne: targetHash } },
  { _id: 1 }
);

总结

MongoDB可以利用Change Streams特性来实现增量数据同步，或者使用自定义方式来实现。不同的方式有不同的适用范围，开发者需要根据实际情况来选择。