本文属于机器翻译版本。若本译文内容与英语原文存在差异,则一律以英文原文为准。
事务
Amazon DocumentDB(与 MongoDB 兼容)现在支持 MongoDB 4.0 兼容性,包括事务。您可以跨多个文档、报表、集合和数据库执行事务。事务通过使您能够在 Amazon DocumentDB 集群内部跨一个或多个文档执行原子操作、一致操作、隔离操作和持久操作 (ACID),简化应用程序开发。常见的事务用例包括财务处理、履行和管理订单以及开发多人游戏。
启用事务无需其他成本。您只需为您消耗的作为事务组成部分的读写IO付费。
要求
要使用事务特征,您需要满足以下要求:
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您必须使用 Amazon DocumentDB 4.0 引擎。
-
您必须使用与 MongoDB 4.0 或更高版本兼容的驱动程序。
最佳实践
以下是一些最佳实践,帮助您通过 Amazon DocumentDB 充分利用事务。
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务必在事务完成后提交或中止事务。听任事务处于未完成状态占用数据库资源并可能导致写入冲突。
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建议将事务保持在所需的最少命令数。如果您的事务包含多个可以划分成多个更小事务的语句,建议划分以降低超时可能性。始终以创建短事务而非长时间运行读取为目标。
限制
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Amazon DocumentDB 不支持事务内部的游标。
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Amazon DocumentDB 无法在事务中创建新集合,并且无法针对不存在的集合查询/更新。
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文档级写入锁定易受 1 分钟超时影响,用户无法更改设置。
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Amazon DocumentDB 不支持可重试写入、可重试提交和可重试中止命令。例外:如果您使用 mongo shell,不要在任何代码字符串中包含
retryWrites=false
命令。默认情况下,禁用可重试写入。包含retryWrites=false
可能导致正常读取命令失败。 -
每个 Amazon DocumentDB 实例对实例上同时打开的并发事务数目都有上限限值。关于限值,请参阅 实例限制。
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对于给定的事务,事务日志大小必须小于 32MB。
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Amazon DocumentDB 确实支持事务内部的
count()
,但并非所有驱动程序都支持此功能。一种替代方法是使用countDocuments()
API,它将计数查询转换为客户端上的聚合查询。 -
事务有一分钟执行限值,会话有 30 分钟超时。如果事务超时,将被中止,并且会话内部对现有事务发出的任何后续命令都将产生以下错误:
WriteCommandError({ "ok" : 0, "operationTime" : Timestamp(1603491424, 627726), "code" : 251, "errmsg" : "Given transaction number 0 does not match any in-progress transactions." })
监控和诊断
Amazon DocumentDB 4.0 不仅支持事务,还添加了其他 CloudWatch 指标来帮助您监控事务。
新的 CloudWatch 指标
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DatabaseTransactions
:在一分钟时段进行的开放事务的数目。 -
DatabaseTransactionsAborted
:在一分钟时段进行的已中止事务的数目。 -
DatabaseTransactionsMax
:一分钟时段内开放事务的最大数目。 -
TransactionsAborted
:一分钟时段内对一个实例中止的事务数目。 -
TransactionsCommitted
:一分钟时段内对一个实例提交的事务数目。 -
TransactionsOpen
:在一分钟时段对一个实例开放的事务数目。 -
TransactionsOpenMax
:一分钟时段内对一个实例开放事务的最大数目。 -
TransactionsStarted
:一分钟时段内对一个实例启动的事务数目。
注意
有关 Amazon DocumentDB 的更多 CloudWatch 指标,请访问 使用 CloudWatch 指标监控 Amazon DocumentDB 。
另外,将新字段同时添加至 currentOp
lsid
、transactionThreadId
,“idle transaction
”的新状态与 serverStatus
事务:currentActive
、currentInactive
、currentOpen
、totalAborted
、totalCommitted
和 totalStarted
。
事务隔离级别
启动事务时,您有能力同时指定 readConcern
和writeConcern
,如下例所示:
mySession.startTransaction({readConcern: {level: 'snapshot'}, writeConcern: {w: 'majority'}});
对于readConcern
,Amazon DocumentDB 默认支持快照隔离。如果指定了“本地”、“可用”或“多数”的 readConcern
,则 Amazon DocumentDB 会将该readConcern
级别升级成快照。Amazon DocumentDB 不支持可线性化 readConcern
,而指定这样的读取问题会导致错误。
对于 writeConcern
,Amazon DocumentDB 默认支持多数,当数据的四个副本维持在三个可用区(AZ) 时,则实现写入仲裁。如果指定更低的 writeConcern
,则 Amazon DocumentDB 会将 writeConcern
升级成多数。此外,所有 Amazon DocumentDB 写入都被记录,并且日志功能无法禁用。
使用案例
本节将介绍两个事务用例:多语句和多集合。
多语句事务
Amazon DocumentDB 事务有多语句性,这意味着您可以通过显式提交或回滚写入跨多个语句的事务。您可以将 insert
、update
、delete
和findAndModify
操作分组为单一原子操作。
一个多语句事务的常见用例是借-贷事务。例如:您欠朋友购衣钱。因此,您需要从您的账户借记(取出)500美元,并贷记(存入) 500美元至您朋友的账户。要执行该操作,您需要在单一事务内部同时执行借记操作和贷记操作,以确保原子性。这样做防止出现从您的账户借记了 500美元但未存入您朋友账户的情况。以下是这个用例的样子:
// *** Transfer $500 from Alice to Bob inside a transaction: Success Scenario*** // Setup bank account for Alice and Bob. Each have $1000 in their account var databaseName = "bank"; var collectionName = "account"; var amountToTransfer = 500; var session = db.getMongo().startSession({causalConsistency: false}); var bankDB = session.getDatabase(databaseName); var accountColl = bankDB[collectionName]; accountColl.drop(); accountColl.insert({name: "Alice", balance: 1000}); accountColl.insert({name: "Bob", balance: 1000}); session.startTransaction(); // deduct $500 from Alice's account var aliceBalance = accountColl.find({"name": "Alice"}).next().balance; var newAliceBalance = aliceBalance - amountToTransfer; accountColl.update({"name": "Alice"},{"$set": {"balance": newAliceBalance}}); var findAliceBalance = accountColl.find({"name": "Alice"}).next().balance; // add $500 to Bob's account var bobBalance = accountColl.find({"name": "Bob"}).next().balance; var newBobBalance = bobBalance + amountToTransfer; accountColl.update({"name": "Bob"},{"$set": {"balance": newBobBalance}}); var findBobBalance = accountColl.find({"name": "Bob"}).next().balance; session.commitTransaction(); accountColl.find(); // *** Transfer $500 from Alice to Bob inside a transaction: Failure Scenario*** // Setup bank account for Alice and Bob. Each have $1000 in their account var databaseName = "bank"; var collectionName = "account"; var amountToTransfer = 500; var session = db.getMongo().startSession({causalConsistency: false}); var bankDB = session.getDatabase(databaseName); var accountColl = bankDB[collectionName]; accountColl.drop(); accountColl.insert({name: "Alice", balance: 1000}); accountColl.insert({name: "Bob", balance: 1000}); session.startTransaction(); // deduct $500 from Alice's account var aliceBalance = accountColl.find({"name": "Alice"}).next().balance; var newAliceBalance = aliceBalance - amountToTransfer; accountColl.update({"name": "Alice"},{"$set": {"balance": newAliceBalance}}); var findAliceBalance = accountColl.find({"name": "Alice"}).next().balance; session.abortTransaction();
多集合事务
我们的事务也有多集合性,这意味着它们可用于执行单一事务内部且跨多个集合的多项操作。这提供一致的数据视图并维持数据完整性。将命令作为单一 <>
提交时,这些事务是全有或全无执行——既要么全部成功,要么全部失败。
以下是多集合事务的一个示例,其使用来自多语句事务示例的相同场景和数据。
// *** Transfer $500 from Alice to Bob inside a transaction: Success Scenario*** // Setup bank account for Alice and Bob. Each have $1000 in their account var amountToTransfer = 500; var collectionName = "account"; var session = db.getMongo().startSession({causalConsistency: false}); var accountCollInBankA = session.getDatabase("bankA")[collectionName]; var accountCollInBankB = session.getDatabase("bankB")[collectionName]; accountCollInBankA.drop(); accountCollInBankB.drop(); accountCollInBankA.insert({name: "Alice", balance: 1000}); accountCollInBankB.insert({name: "Bob", balance: 1000}); session.startTransaction(); // deduct $500 from Alice's account var aliceBalance = accountCollInBankA.find({"name": "Alice"}).next().balance; var newAliceBalance = aliceBalance - amountToTransfer; accountCollInBankA.update({"name": "Alice"},{"$set": {"balance": newAliceBalance}}); var findAliceBalance = accountCollInBankA.find({"name": "Alice"}).next().balance; // add $500 to Bob's account var bobBalance = accountCollInBankB.find({"name": "Bob"}).next().balance; var newBobBalance = bobBalance + amountToTransfer; accountCollInBankB.update({"name": "Bob"},{"$set": {"balance": newBobBalance}}); var findBobBalance = accountCollInBankB.find({"name": "Bob"}).next().balance; session.commitTransaction(); accountCollInBankA.find(); // Alice holds $500 in bankA accountCollInBankB.find(); // Bob holds $1500 in bankB // *** Transfer $500 from Alice to Bob inside a transaction: Failure Scenario*** // Setup bank account for Alice and Bob. Each have $1000 in their account var collectionName = "account"; var amountToTransfer = 500; var session = db.getMongo().startSession({causalConsistency: false}); var accountCollInBankA = session.getDatabase("bankA")[collectionName]; var accountCollInBankB = session.getDatabase("bankB")[collectionName]; accountCollInBankA.drop(); accountCollInBankB.drop(); accountCollInBankA.insert({name: "Alice", balance: 1000}); accountCollInBankB.insert({name: "Bob", balance: 1000}); session.startTransaction(); // deduct $500 from Alice's account var aliceBalance = accountCollInBankA.find({"name": "Alice"}).next().balance; var newAliceBalance = aliceBalance - amountToTransfer; accountCollInBankA.update({"name": "Alice"},{"$set": {"balance": newAliceBalance}}); var findAliceBalance = accountCollInBankA.find({"name": "Alice"}).next().balance; // add $500 to Bob's account var bobBalance = accountCollInBankB.find({"name": "Bob"}).next().balance; var newBobBalance = bobBalance + amountToTransfer; accountCollInBankB.update({"name": "Bob"},{"$set": {"balance": newBobBalance}}); var findBobBalance = accountCollInBankB.find({"name": "Bob"}).next().balance; session.abortTransaction(); accountCollInBankA.find(); // Alice holds $1000 in bankA accountCollInBankB.find(); // Bob holds $1000 in bankB
回调 API 的事务 API 示例
回调 API 仅可用于 4.2 及以上驱动程序。
核心 API 的事务 API 示例
支持的命令
命令 | 支持 |
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是 |
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是 |
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是 |
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是 |
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是 |
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否 |
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否 |
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是 |
不支持的功能
方法 | 阶段或命令 |
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|
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如果 |
会话
MongoDB 会话是用于支持可重试写入、因果一致性、事务及管理跨数据库操作的框架。创建会话时,逻辑会话标识符 (lsid) 由客户端生成,并且向服务器发送命令时,用于标记该会话内部的所有操作。
Amazon DocumentDB 支持使用会话启用事务,但不支持因果一致性或可重试写入。
在 Amazon DocumentDB 内部使用事务时,事务将使用 session.startTransaction()
API 从会话内部启动,并且一个会话一次支持单一事务。类似地,使用提交 (session.commitTransaction()
) 或终止 (session.abortTransaction()
) API 完成事务。
因果一致性
因果一致性确保,在单一客户端会话内部,客户端将遵守先写后读一致性、单原子读/写及写入跟随读取,并且这些保证适用于集群中所有实例而不仅是主实例。Amazon DocumentDB 不支持因果一致性,以下语句将导致错误。
var mySession = db.getMongo().startSession(); var mySessionObject = mySession.getDatabase('test').getCollection('account'); mySessionObject.updateOne({"_id": 2}, {"$inc": {"balance": 400}}); //Result:{ "acknowledged" : true, "matchedCount" : 1, "modifiedCount" : 1 } mySessionObject.find() //Error: error: { // "ok" : 0, // "code" : 303, // "errmsg" : "Feature not supported: 'causal consistency'", // "operationTime" : Timestamp(1603461817, 493214) //} mySession.endSession()
您可以在会话内部禁用因果一致性。请注意,这样做将使您能够使用会话框架,但将不对读取提供因果一致性保证。使用 Amazon DocumentDB 时,从主实例读取将为先写后读一致,而从副本实例读取将为最终一致。事务是利用会话的主要用例。
var mySession = db.getMongo().startSession({causalConsistency: false}); var mySessionObject = mySession.getDatabase('test').getCollection('account'); mySessionObject.updateOne({"_id": 2}, {"$inc": {"balance": 400}}); //Result:{ "acknowledged" : true, "matchedCount" : 1, "modifiedCount" : 1 } mySessionObject.find() //{ "_id" : 1, "name" : "Bob", "balance" : 100 } //{ "_id" : 2, "name" : "Alice", "balance" : 1700 }
可重试写入
可重试写入是一种功能,当发生网络错误或客户端无法找到主实例时,客户端将尝试重试写入操作一次。Amazon DocumentDB 不支持且必须禁用可重试写入。您可以用连接字符串中的命令 (retryWrites=false
) 禁用它。
例外:如果您使用 mongo shell,不要在任何代码字符串中包含 retryWrites=false
命令。默认情况下,禁用可重试写入。包含 retryWrites=false
可能导致正常读取命令失败。
事务错误
使用事务时,存在可能出现错误的场景,这种错误指出事务编号不匹配任何进程中的事务。
该错误可能在至少两种不同场景下生成:
- After the one-minute transaction timeout.
- After an instance restart (due to patching, crash recovery, etc.), it is possible to receive this error even in cases where the transaction successfully committed. During an instance restart, the database can't tell the difference between a transaction that successfully completed versus a transaction that aborted. In other words, the transaction completion state is ambiguous.
处理这种错误的最佳方法是使事务性更新幂等——例如,使用 $set
变异器而非递增/递减操作。请参阅下面的:
{ "ok" : 0, "operationTime" : Timestamp(1603938167, 1), "code" : 251, "errmsg" : "Given transaction number 1 does not match any in-progress transactions." }