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解析MongoDB的并发控制和事务隔离级别:保证数据一致性

时间:2023-12-19 14:07:20  来源:今日头条  作者:编程技术汇

MongoDB 是一个高性能的文档型数据库,支持多维度的并发控制和事务隔离级别,以保证数据一致性。接下来,下面将详细讲解 MongoDB 的并发控制和事务隔离级别。

一、并发控制

MongoDB 采用了乐观并发控制(Optimistic Concurrency Control)策略,即通过版本号控制并发读写。在每个文档中,都会有一个隐藏字段 _version 存储当前版本号,在进行更新时会判断该版本号是否与当前版本对应。若对应,则可以更新成功;否则,将抛出错误。这样既避免了读写冲突,也保证了较好的性能。

同时,MongoDB 设置了多种锁来控制并发,如读锁和写锁等。在读操作时,只需获取读锁即可,而在写操作时,需要获取写锁。在获取写锁时,如果该文档正在被其他客户端读取或写入,则会阻塞等待。这种策略可以有效地控制并发,保证数据的一致性。

二、事务隔离级别

MongoDB 从4.0版本开始支持多文档事务和 ACID 属性(Atomicity、Consistency、Isolation、Durability),可通过设置事务隔离级别来保证数据的一致性。

MongoDB 支持四种事务隔离级别,分别是 read uncommitted(读未提交)、read committed(读已提交)、repeatable read(可重复读)和 serializable(串行化)。

1、Read Uncommitted(读未提交)

在该级别下,事务可以读取到其他未提交的事务所做的更改。此级别最不保证数据的一致性。因此,此级别下只有查询操作时可以使用多文档事务。

2、Read Committed(读已提交)

在该级别下,事务只能读取到已经提交事务所产生的更改。此级别是MongoDB的默认隔离级别,支持读/写操作,并通过悲观锁机制来实现对数据变更的控制。但是,在该级别下仍然存在某些问题,如脏读和不可重复读等。

3、Repeatable Read(可重复读)

在该级别下,事务可以多次读取相同的数据,并始终读到相同的结果。此级别下支持读/写操作,并通过乐观并发控制来实现对数据变更的控制。

4、Serializable(串行化)

在该级别下,所有事务都被串行执行,并且每个事务锁定它读取的每个文档。该级别可保证最高的数据一致性。此级别下支持读/写操作,但会对数据库的并发性和性能产生影响,故不适合高并发的场景。

总的来说,MongoDB 的隔离级别提供了多种选择,可根据应用需求来选择不同的隔离级别,以保证数据一致性和并发性。此外,在 MongoDB 4.2 及以上版本中,还支持分片事务,可以在集群环境下执行跨分片事务,从而更好地支持大规模应用的事务管理。

需要注意的是,MongoDB 提供的事务仅适用于单个数据库实例,不适用于分布式系统。在分布式系统中,需要采用其他方式来实现分布式事务的隔离、提交和回滚等操作。



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