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。