处理深入浅出:MongoDB事务处理

1. MongoDB事务处理简介

MongoDB是一款非关系型(NoSQL)数据库,不仅支持键-值对存储方式,同时也支持复杂的文档(例如JSON)存储方式。Mongodb 4.0中引入了事务支持,因此开发人员可以对MongoDB执行多个操作并保持一致性。在这篇文章中,我将介绍事务的概念、类型和处理,同时深入浅出地说明如何在MongoDB中使用事务处理。

2. MongoDB事务类型

2.1. 非分布式环境事务

非分布式环境事务是指在单台MongoDB节点上执行的事务。这种情况下,场景相对简单。

MongoDB使用Transactions API来管理非分布式环境下的事务。这个API定义了可以多次写入的事务,并将这些写入作为单个操作执行。

下面是一个使用Transactions API的简单示例:

// 定义一个事务

var session = db.getMongo().startSession();

session.startTransaction();

// 向‘users’集合插入一条新记录

db.users.insert({ "name": "Lucas", "age": 22 });

// 向'orders'集合插入一条记录

db.orders.insert({ "user_id":123, "total": 99.99});

// 提交事务

session.commitTransaction();

在上面的示例中,我们定义了一个事务,向‘users’和‘orders’两个集合插入了新记录,最后提交该事务。如果在任何时候操作失败,我们可以使用rollbackTransaction()方法回滚该事务。

2.2. 分布式环境事务

随着分布式系统的出现,分布式事务便成为了必要的解决方案。MongoDB 4.0引入了多文档的事务性操作特性,后者可以用于多个MongoDB实例之间的事务处理。

3. MongoDB多文档事务处理

多文档事务处理是MongoDB 4.0中引入的最新特性。该特性主要提供了在分布式系统环境下的事务性操作。

3.1. 事务执行流程

多文档事务导致事务管理复杂化。MongoDB使用'two-phase commit'(二阶段提交)协议来保证事务的ACID期望能力。下面是事务执行的简化流程:

准备: drivers负责准备并发起事务。

阶段一: 所有预操作点(prepare)都将被记录并在所有参与事务的节点中完成(反正任何一个操作失败,都将导致事务回滚)。

全局预提交: 所有日志都被集中到一个总结点中。

阶段二: 事务被提交。所有事务日志被清除,所有数据都成为永久性状态。

驱动必须负责监控并检查上述每个步骤的结果,以便在需要时触发特定的ACTIONS:

session.abortTransaction() // 中止当前正在进行的事务

session.commitTransaction() // 提交当前正在进行的事务

MongoDB使用的是MVCC(多版本并发控制)来处理事务。因此,它使用数据项的版本号而不是使用锁来控制并发,这使得它具有更高的吞吐量和更优秀的性能表现。

3.2. MongoDB事务示例

下面让我们看一个多文档事务处理的简单示例:

// 开始事务处理

session.startTransaction();

try {

// 向‘accounts’集合中插入一条新记录

db.accounts.insert({ amount: 1000, user_id: "123" });

// 从‘users’集合中减少用户的余额

db.users.update({ id: "123" }, { $inc: { balance: -1000 } });

// 提交事务

session.commitTransaction();

} catch(err) {

// 回滚事务

session.abortTransaction();

}

在上面的示例中,我们开始一个事务处理并尝试执行three different concurrent transactions(三个并发事务):

将“amount”插入到“accounts”中。

将“balance”从“users”减少。

在“logs”中插入一条记录。

如果任何一个事务发生错误,MongoDB将自动回滚所有事务。

4. 小结

本文介绍了MongoDB中事务的概念、类型和处理,并深入浅出地阐述了如何在MongoDB中使用事务处理。本文中通过示例代码展示了MongoDB中事务性操作的使用方法,并对MVCC进行了简单的解释。

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