MongoDB 将写入锁定到什么级别？ （或：“每个连接”是什么意思

Question

在 mongodb 文档中，它说：

从 2.2 版开始，MongoDB 为大多数读写操作在每个数据库的基础上实现锁。一些全局操作，通常是涉及多个数据库的短期操作，仍然需要全局“实例”范围的锁。在 2.2 之前，每个 mongod 实例只有一个“全局”锁。

这是否意味着在我有 3 个从网络上运行的不同应用程序到 mongodb://localhost/test 的连接的情况下 - 一次只能写入一个？还是只是每个连接？

IOW：是每个连接，还是整个 /test 数据库在写入时被锁定？

Answer 1

我知道这个问题已经很老了，但仍然有些人感到困惑......

从 MongoDB 3.0 开始，WiredTiger 存储引擎（使用文档级并发）在 64 位版本中可用。

WiredTiger 使用文档级并发控制进行写入操作。因此，多个客户端可以同时修改一个集合的不同文档。

对于大多数读写操作，WiredTiger 使用乐观并发控制。 WiredTiger 仅在全局、数据库和集合级别使用意图锁。当存储引擎检测到两个操作之间的冲突时，会引发写入冲突，导致 MongoDB 透明地重试该操作。

一些全局操作，通常是涉及多个数据库的短期操作，仍然需要全局“实例范围”锁。其他一些操作，例如删除集合，仍然需要独占数据库锁。

Document Level Concurrency

Answer 2

Mongo 3.0 现在支持集合级锁定。

除此之外，现在 Mongo 创建了一个允许创建存储引擎的 API。 Mongo 3.0 自带 2 个存储引擎：

1. MMAPv1：默认存储引擎，在之前的版本中使用。带有集合级锁定。
2. WiredTiger：新的存储引擎，带有文档级锁定和压缩。 （仅适用于 64 位版本）

MongoDB 3.0 release notes

WiredTiger

Answer 3

MongoDB 锁定不同

在 MongoDB 中的锁定不像在 RDBMS 中那样工作，因此需要进行一些解释。在早期版本的 MongoDB 中，只有一个全局读取器/写入器锁存器。从 MongoDB 2.2 开始，每个数据库都有一个读/写锁存器。

读写器锁存器

latch 是多读、单写的，并且是写贪婪的。这意味着：

• 一个数据库中可以有无限数量的同时阅读者
• 在任何一个数据库中的任何集合上一次只能有一个作者（稍后会详细介绍）
• 作家屏蔽了读者
• “写者贪婪”是指一旦有写请求进来，所有读者都会被阻塞，直到写完成（稍后会详细介绍）

请注意，我将其称为“闩锁”而不是“锁”。这是因为它是轻量级的，并且在适当设计的模式中，写锁保持在十几个微秒左右。有关读写器锁定的更多信息，请参阅here。

在 MongoDB 中，您可以同时运行任意数量的查询：只要相关数据在 RAM 中，它们都会得到满足而不会发生锁定冲突。

原子文档更新

回想一下，在 MongoDB 中，事务级别是单个文档。对单个文档的所有更新都是原子的。 MongoDB 通过仅在更新 RAM 中的单个文档所需的时间内保持写锁存器来实现这一点。如果有任何运行缓慢的操作（特别是，如果需要从磁盘调入文档或索引条目），则该操作将产生写锁存器。当操作产生锁存器时，下一个排队的操作可以继续。

这确实意味着对单个数据库中所有文档的写入都会被序列化。如果您的架构设计不佳，并且您的写入需要很长时间，这可能会成为问题，但在设计正确的架构中，锁定不是问题。

作家-贪婪

关于作家贪婪的更多话：

一次只有一个写入器可以持有闩锁；多个读卡器一次可以握住闩锁。在一个简单的实现中，如果只有一个读取器在运行，写入器可能会无限期地挨饿。为了避免这种情况，在 MongoDB 实现中，一旦任何单个线程对特定的锁存器发出写请求

• 需要该闩锁的所有后续读取器都会阻塞
• 该作者将等到所有当前阅读者完成
• 写入器将获取写入锁存器，完成其工作，然后释放写入锁存器
• 所有排队的阅读器现在都将继续进行

实际的行为是复杂的，因为这种对写者的贪婪行为以不明显的方式与让步相互作用。回想一下，从 2.2 版开始，每个数据库都有一个 单独的 锁存器，因此写入数据库“A”中的任何集合将获得一个单独的锁存器，而不是写入数据库“B”中的任何集合。

具体问题

关于具体问题：

• MongoDB 内核只持有更新单个文档所需的锁（实际上是闩锁）
• 如果您有多个连接进入 MongoDB，并且每个连接都在执行一系列写入，则锁存器将在每个数据库的基础上保留，只要该写入完成所需的时间李>
• 执行写入（更新/插入/删除）的多个连接将全部交错

虽然这听起来像是一个很大的性能问题，但实际上它并不会减慢速度。有了正确设计的架构和典型的工作负载，MongoDB 将在任何数据库的锁定百分比超过 50% 之前使磁盘 I/O 容量饱和——即使是 SSD 也是如此。

据我所知，最大容量的 MongoDB 集群目前每秒执行 200 万次写入。

Answer 4

不是每个连接，而是每个mongod。换句话说，锁将存在于该服务器上与test 数据库的所有连接中。

它也是一个读/写锁，所以如果正在发生写入，那么读取必须等待，否则 MongoDB 怎么知道它是一致读取？

但是我应该提到，MongoDB 锁与您获得的 SQL/普通事务锁非常不同，通常锁会在平均更新之间保持大约一微秒。