MongoDB 中的多集合、多文档“事务”

Question

我意识到，就其本质而言，MongoDB 不会也可能永远不会支持此类事务。但是，我发现我确实需要以某种有限的方式使用它们，所以我提出了以下解决方案，我想知道：这是最好的方法吗，可以吗？需要改进吗？（在我在我的应用中实现它之前！）

显然，事务是通过应用程序控制的（在我的例子中，是一个 Python 网络应用程序）。对于此事务中的每个文档（在任何集合中），都添加了以下字段：

'lock_status': bool (true = locked, false = unlocked),
'data_old': dict (of any old values - current values really - that are being changed),
'data_new': dict (of values replacing the old (current) values - should be an identical list to data_old),
'change_complete': bool (true = the update to this specific document has occurred and was successful),
'transaction_id': ObjectId of the parent transaction

此外，还有一个transaction 集合，用于存储详细说明每个正在进行的交易的文档。它们看起来像：

{
    '_id': ObjectId,
    'date_added': datetime,
    'status': bool (true = all changes successful, false = in progress),
    'collections': array of collection names involved in the transaction
}

这是流程的逻辑。希望它以这样一种方式工作，即如果它被中断或以其他方式失败，它可以正确回滚。

1：设置transaction文档

2：对于受此事务影响的每个文档：

• 将lock_status 设置为true（以“锁定”文档不被修改）
• 将 data_old 和 data_new 设置为它们的旧值和新值
• 将change_complete 设置为false
• 将transaction_id设置为我们刚刚创建的transaction文档的ObjectId

3：执行更新。对于每个受影响的文档：

• 用data_new 值替换该文档中所有受影响的字段
• 将change_complete 设置为true

4：将transaction文档的status设置为true（因为所有数据都修改成功了）

5：对于受交易影响的每个文档，做一些清理：

• 删除 data_old 和 data_new，因为它们不再需要
• 将lock_status 设置为false（解锁文档）

6：删除在步骤 1 中设置的transaction 文档（或按照建议，将其标记为完成）

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我认为从逻辑上讲，如果它在任何时候失败，所有数据都可以回滚或继续事务（取决于你想要做什么）。显然所有回滚/恢复/等。由应用程序而不是数据库执行，方法是使用 transaction 文档和具有该 transaction_id 的其他集合中的文档。

这个逻辑中是否有我遗漏或忽略的明显错误？有没有更有效的方法（例如，减少对数据库的写入/读取）？

Answer 1

MongoDB 4.0 增加了对多文档 ACID 事务的支持。

Java 示例：

try (ClientSession clientSession = client.startSession()) {
   clientSession.startTransaction();
   collection.insertOne(clientSession, docOne);
   collection.insertOne(clientSession, docTwo);
   clientSession.commitTransaction();
}

注意，它适用于副本集。您仍然可以拥有一个具有一个节点的副本集并在本地机器上运行它。

• https://stackoverflow.com/a/51396785/4587961
• https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/deploy-replica-set-for-testing/

Answer 2

MongoDB 4.0 正在添加（多集合）多文档事务：link

Answer 3

作为通用响应，MongoDB 上的多文档提交可以作为两阶段提交执行，这在手册中已进行了广泛的记录（请参阅：http://docs.mongodb.org/manual/tutorial/perform-two-phase-commits/）。

手册建议的模式简要如下：

• 设置单独的transactions 集合，包括目标文档、源文档、值和状态（交易）
• 使用initial 作为state 创建新的事务对象
• 开始进行交易并将state更新为pending
• 将事务应用于两个文档（目标、源）
• 将事务状态更新为committed
• 使用find判断文档是否反映事务状态，如果ok，更新事务状态为done

另外：

• 您需要手动处理故障情况（如下所述没有发生）
• 需要手动实现回滚，基本上是通过引入名称state值canceling

一些具体的实施说明：

• 我不鼓励您将lock_status、data_old、data_new 等字段添加到源/目标文档中。这些应该是交易的属性，而不是文件本身。
• 为了概括目标/源文档的概念，我认为您可以使用DBrefs：http://www.mongodb.org/display/DOCS/Database+References
• 我不喜欢在完成后删除交易文档的想法。将状态设置为done 似乎是一个更好的主意，因为这允许您稍后调试并找出已执行的事务类型。我很确定您也不会用完磁盘空间（为此也有解决方案）。
• 在您的模型中，您如何保证一切都按预期进行了更改？您是否以某种方式检查更改？