在MongoDB中实现乐观并发控制

zhouandtao

　　说起来，自从接触了MongoDB以后，我在大小项目中就再也没有接触过关系型数据库了。性能倒不是什么主要问题，主要是方便，例如我可以在MongoDB中直接保存数组，然后把其中的元素当作查询条件，而在关系型数据库中，则需要使用额外的表格，然后再JOIN等等。当然，在MongoDB中很难进行JOIN，于是对于某些场景下会略显麻烦，但在记忆中我似乎真没什么束手束脚的情况。这方面我还没有仔细分析，可能MongoDB支持保存复杂对象会有所帮助吧。以上都是废话，这里我简单谈一下如何在MongoDB中实现乐观并发控制。当然加入您对MongoDB的功能都有所了解，那么这种做法也是十分显而易见的。
　　简单地说，“并发控制”便是避免在并发环境下某条记录被错误地覆盖。例如在一次“读取”、“修改”、“提交”的事务中，除非进行合理控制，否则可能其中某次提交的数据就遗失了。所谓“悲观”并发控制，则意味着在某次事务的“开始”和“提交”之间不会出现任何“读取”操作（即这条记录被锁定了），这自然不会有问题。而乐观并发控制，则保证的是在某次“读取”和“提交”之间没有进行任何“提交”操作，否则便会提交失败，于是当前事务便会重新从“读取”这个最早的步骤开始。此类概念（或者说并发处理方式）在许多地方都有体现，例如在普通的并发编程中，lock就近似于“悲观”并发控制，而“软件事务内存”则类似于“乐观”并发控制。
　　如果要在普通的关系型数据库里实现乐观并发控制，我们一般需要为其加上一个额外的Version字段，它是整型，也可能是个时间戳。在更新某条记录时，我们将这个字段的“旧值”作为UPDATE语句的条件之一，同时这个字段也会写入新的值。如果这次更新影响了某条记录，那么表示更新成功，反之则表示这条记录已经被删除，或是在“读取”和“提交”之间遇到了其他提交操作。在SQL Server中存在一个Timestamp类型，这个类型的字段会在记录修改时自动更新。
　　在MongoDB中的做法也没有太大区别，只是它的update语句并不会返回它所影响的记录数，于是我们必须额外进行一次查询，例如文档上所记载：
　　

　　
> t.update({_id: 1, version: 3}}, {$set: {Content: "New Content", version: 4}});
　　
> db.$cmd.findOne({getlasterror: 1});
　　
{"err":, "updatedExisting": true, "n": 1 , "ok": 1} // it worked
　　

　　
> t.update({_id: 1, version: 3}}, {$set: {Content: "New Content", version: 4}});
　　
> db.$cmd.findOne({getlasterror: 1});
　　
{"err":, "updatedExisting": false, "n": 0 , "ok": 1} // did not work
　　

　　我们可以在update语句后面跟上一句db.$cmd查询，如果它返回updatedExisting为true，则表示更新成功了。我一开始担心db.$cmd查询的结果是否准确：如果在update语句和db.$cmd查询之间，另外一个连接恰好也执行了一次update操作，那么db.$cmd返回的是哪次更新的结果？从后来从邮件列表中得知，db.$cmd查询是与连接相关，这便不会有问题了。不过值得注意的是，如果您使用的的驱动程序是“自动管理连接”的，则可能您在程序中发起的两次查询会使用两个不同的链接。不过我猜成熟的驱动应该都有办法解决这个问题，例如MongoDB的官方.NET驱动便可以要求直接返回db.$cmd查询的结果，或者在代码里显式“固定”某个链接。如今MongoDB的官方驱动已经十分完善，将MongoDB的功能体现地淋漓尽致，我也正在它的基础上更新EasyMongo（经过几个项目使用，感想不错），和之前的“民间驱动”相比省了不少心——顺便一提，官方驱动其实也借用了民间驱动的不少代码，即便它们之间的API有许多差异。
　　除此之外，您也可以使用基于runCommand的findAndModify命令进行更新，更新条件自然同样需要包括版本号。如果更新成功，那么findAndModify命令则会返回“更新前”的数据，否则则返回空文档。一般来说，MongoDB的驱动也已经包含了runCommand命令，甚至对findAndModify的直接支持（例如官方的.NET驱动）。
　　正如我一开始所说的那样，其实如果您了解MongoDB的功能，本文内容其实是十分显而易见的，的确就是这么简单。