MongoDB 文档操作是原子且隔离的，但它们是否一致？

Question

我正在将应用程序从 App Engine 数据存储区移植到 MongoDB 后端，并对“文档更新”的一致性有疑问。我知道一个文档的更新都是原子的和隔离的，但是有没有办法保证它们在不同的副本集之间“一致”？

在我们的应用程序中，许多用户可以（并且将会）尝试通过在一次更新期间插入一些嵌入文档（对象）来同时更新一个文档。我们需要确保这些更新在所有副本中以逻辑一致的方式发生，即当一个用户将一些嵌入文档“放入”父文档中时，其他用户不能将其嵌入文档放入父文档中，直到我们确保他们已经阅读并收到第一个用户的更新。

所以我所说的一致性的意思是，我们需要一种方法来确保，如果两个用户尝试同时对一个文档执行更新，MongoDB 只允许其中一个更新进行，并丢弃另一个（或至少防止两者发生）。我们在这里不能使用标准的“分片”解决方案，因为单个更新不仅仅包含增量或减量。

保证一份特定文档的一致性的最佳方法是什么？

Answer 1

可能还有其他方法可以实现此目的，但一种方法是对文档进行版本控制，并仅针对用户之前阅读过的版本发布更新（即，确保自上次阅读以来没有其他人更新过该文档）。这是使用 pymongo 的此技术的一个简短示例：

>>> db.foo.save({'_id': 'a', 'version': 1, 'things': []}, safe=True)
'a'
>>> db.foo.update({'_id': 'a', 'version': 1}, {'$push': {'things': 'thing1'}, '$inc': {'version': 1}}, safe=True)
{'updatedExisting': True, 'connectionId': 112, 'ok': 1.0, 'err': None, 'n': 1}

请注意，上面的键“n”为 1，表明文档已

>>> db.foo.update({'_id': 'a', 'version': 1}, {'$push': {'things': 'thing2'}, '$inc': {'version': 1}}, safe=True)
{'updatedExisting': False, 'connectionId': 112, 'ok': 1.0, 'err': None, 'n': 0}

在此处更新，我们尝试针对错误的版本进行更新，键“n”为 0

>>> db.foo.update({'_id': 'a', 'version': 2}, {'$push': {'things': 'thing2'}, '$inc': {'version': 1}}, safe=True)
{'updatedExisting': True, 'connectionId': 112, 'ok': 1.0, 'err': None, 'n': 1}
>>> db.foo.find_one()
{'things': ['thing1', 'thing2'], '_id': 'a', 'version': 3}

请注意，此技术依赖于使用安全写入，否则我们不会收到指示已更新文档数量的确认。对此的一种变体是使用 findAndModify 命令，该命令将返回如果没有找到与查询匹配的文档，则返回 None（在 Python 中）。 findAndModify 允许您返回文档的新版本（即应用更新后）或旧版本。

Answer 2

MongoDB 不提供主主复制或多版本并发。换句话说，写入总是到副本集中的同一台服务器。默认情况下，甚至禁用从辅助服务器的读取，因此默认行为是您一次仅与一台服务器通信。因此，如果使用原子修饰符（如$inc、$push等），则无需担心安全模式下结果不一致。

如果您不想将自己限制在这些原子修饰符上，请按照 dcrosta 的建议进行比较和交换（以及 mongo docs）看起来是个好主意。然而，所有这些都与副本集或分片无关 - 在单服务器场景中是相同的。

如果您还需要在数据库/节点发生故障时确保读取一致性，则应确保在安全模式下写入大多数服务器。

如果允许不安全读取，这两种方法的行为会有所不同：原子更新操作仍然有效（但可能会产生意外结果），而比较和交换方法将会失败。