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此版本仍在开发中,尚未被视为稳定版。如需最新稳定版本,请使用 Spring Data MongoDB 5.0.4! |
会话与事务
从 3.6 版本起,MongoDB 支持会话(sessions)的概念。
使用会话可启用 MongoDB 的因果一致性(Causal Consistency)模型,该模型保证以符合操作之间因果关系的顺序执行操作。
这些会话分为 ServerSession 实例和 ClientSession 实例。
在本节中,当我们提到会话时,指的是 ClientSession。
| 客户端会话内的操作不会与会话外的操作相互隔离。 |
MongoOperations 和 ReactiveMongoOperations 均提供了网关方法,用于将 ClientSession 绑定到操作上。
MongoCollection 和 MongoDatabase 使用会话代理对象,这些代理对象实现了 MongoDB 的集合和数据库接口,因此您无需在每次调用时都显式添加会话。
这意味着对 MongoCollection#find() 的潜在调用会被委托给 MongoCollection#find(ClientSession)。
诸如 (Reactive)MongoOperations#getCollection 之类的方法会返回原生的 MongoDB Java 驱动程序网关对象(例如 MongoCollection),这些对象自身提供了专门用于 ClientSession 的方法。
这些方法不会被会话代理(session-proxied)。
当您直接与 ClientSession 或 MongoCollection 交互(而不是通过 MongoDatabase 上的某个 #execute 回调)时,应在需要的地方显式提供 MongoOperations。 |
ClientSession 支持
以下示例展示了会话的用法:
-
Imperative
-
Reactive
ClientSessionOptions sessionOptions = ClientSessionOptions.builder()
.causallyConsistent(true)
.build();
ClientSession session = client.startSession(sessionOptions); (1)
template.withSession(() -> session)
.execute(action -> {
Query query = query(where("name").is("Durzo Blint"));
Person durzo = action.findOne(query, Person.class); (2)
Person azoth = new Person("Kylar Stern");
azoth.setMaster(durzo);
action.insert(azoth); (3)
return azoth;
});
session.close() (4)
| 1 | 从服务器获取一个新会话。 |
| 2 | 像以前一样使用 MongoOperation 方法。
ClientSession 会自动应用。 |
| 3 | 请务必关闭 ClientSession。 |
| 4 | 关闭会话。 |
在处理 DBRef 实例时,尤其是延迟加载的实例,切勿在所有数据加载完成之前关闭 ClientSession。
否则,延迟加载将失败。 |
ClientSessionOptions sessionOptions = ClientSessionOptions.builder()
.causallyConsistent(true)
.build();
Publisher<ClientSession> session = client.startSession(sessionOptions); (1)
template.withSession(session)
.execute(action -> {
Query query = query(where("name").is("Durzo Blint"));
return action.findOne(query, Person.class)
.flatMap(durzo -> {
Person azoth = new Person("Kylar Stern");
azoth.setMaster(durzo);
return action.insert(azoth); (2)
});
}, ClientSession::close) (3)
.subscribe(); (4)
| 1 | 获取用于检索新会话的 Publisher。 |
| 2 | 像以前一样使用 ReactiveMongoOperation 方法。
ClientSession 会被自动获取并应用。 |
| 3 | 请务必关闭 ClientSession。 |
| 4 | 在你订阅之前,什么都不会发生。 详情请参阅Project Reactor 参考指南。 |
通过使用一个提供实际会话的 Publisher,您可以将会话获取推迟到实际订阅时再进行。
然而,您在使用完毕后仍需关闭会话,以免服务器中残留过期会话造成污染。
请在 doFinally 上使用 execute 钩子,在不再需要该会话时调用 ClientSession#close()。
如果您希望对会话本身拥有更多控制权,也可以通过驱动程序获取 ClientSession,并通过 Supplier 提供它。
ClientSession 的响应式使用仅限于模板 API 的使用。
目前响应式仓库尚未集成会话功能。 |
MongoDB 事务
从 4 版本开始,MongoDB 支持事务(Transactions)。
事务基于会话(Sessions)构建,因此需要一个活跃的ClientSession。
除非你在应用程序上下文中指定一个 MongoTransactionManager,否则事务支持将被禁用。
你可以使用 setSessionSynchronization(ALWAYS) 来参与正在进行的非原生 MongoDB 事务。 |
若要对事务进行完全的编程控制,您可以使用 MongoOperations 上的会话回调。
以下示例展示了编程式事务控制:
-
Imperative
-
Reactive
ClientSession session = client.startSession(options); (1)
template.withSession(session)
.execute(action -> {
session.startTransaction(); (2)
try {
Step step = // ...;
action.insert(step);
process(step);
action.update(Step.class).apply(Update.set("state", // ...
session.commitTransaction(); (3)
} catch (RuntimeException e) {
session.abortTransaction(); (4)
}
}, ClientSession::close) (5)
| 1 | 获取一个新的ClientSession。 |
| 2 | 开始事务。 |
| 3 | 如果一切按预期正常运行,请提交更改。 |
| 4 | 出了问题,因此回滚所有操作。 |
| 5 | 完成操作后不要忘记关闭会话。 |
前面的示例允许您完全控制事务行为,同时在回调中使用会话作用域的 MongoOperations 实例,以确保会话被传递到每个服务器调用。
为了避免这种方法带来的一些开销,您可以使用 TransactionTemplate 来减少手动事务流程中的冗余代码。
Mono<DeleteResult> result = Mono
.from(client.startSession()) (1)
.flatMap(session -> {
session.startTransaction(); (2)
return Mono.from(collection.deleteMany(session, ...)) (3)
.onErrorResume(e -> Mono.from(session.abortTransaction()).then(Mono.error(e))) (4)
.flatMap(val -> Mono.from(session.commitTransaction()).then(Mono.just(val))) (5)
.doFinally(signal -> session.close()); (6)
});
| 1 | 首先,我们显然需要初始化会话。 |
| 2 | 一旦我们手头有了ClientSession,就开始事务。 |
| 3 | 通过将 ClientSession 传递给操作,在事务中执行操作。 |
| 4 | 如果操作异常完成,我们需要停止事务并保留错误。 |
| 5 | 或者,当然也可以在成功时提交更改。 同时仍保留操作结果。 |
| 6 | 最后,我们需要确保关闭会话。 |
上述操作的问题在于保留了主流程的 DeleteResult,而不是通过 commitTransaction() 或 abortTransaction() 发布的事务结果,这导致了相当复杂的设置。
除非你在应用程序上下文中指定一个 ReactiveMongoTransactionManager,否则事务支持将被禁用。
你可以使用 setSessionSynchronization(ALWAYS) 来参与正在进行的非原生 MongoDB 事务。 |
使用 TransactionTemplate / TransactionalOperator 进行事务管理
Spring Data MongoDB 事务同时支持 TransactionTemplate 和 TransactionalOperator。
TransactionTemplate / TransactionalOperator 进行事务处理-
Imperative
-
Reactive
template.setSessionSynchronization(ALWAYS); (1)
// ...
TransactionTemplate txTemplate = new TransactionTemplate(anyTxManager); (2)
txTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
@Override
protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus status) { (3)
Step step = // ...;
template.insert(step);
process(step);
template.update(Step.class).apply(Update.set("state", // ...
}
});
| 1 | 在模板 API 配置期间启用事务同步。 |
| 2 | 使用提供的 TransactionTemplate 创建 PlatformTransactionManager。 |
| 3 | 在回调中,ClientSession 和事务已经被注册。 |
在运行时更改MongoTemplate的状态(如你可能认为在前面列表的第1项中是可行的)可能会导致线程安全和可见性问题。 |
template.setSessionSynchronization(ALWAYS); (1)
// ...
TransactionalOperator rxtx = TransactionalOperator.create(anyTxManager,
new DefaultTransactionDefinition()); (2)
Step step = // ...;
template.insert(step);
Mono<Void> process(step)
.then(template.update(Step.class).apply(Update.set("state", …))
.as(rxtx::transactional) (3)
.then();
| 1 | 为事务参与启用事务同步。 |
| 2 | 使用提供的 TransactionalOperator 创建 ReactiveTransactionManager。 |
| 3 | TransactionalOperator.transactional(…) 为所有上游操作提供事务管理。 |
使用 MongoTransactionManager 和 ReactiveMongoTransactionManager 进行事务处理
MongoTransactionManager / ReactiveMongoTransactionManager 是广为人知的 Spring 事务支持的入口。
它允许应用程序使用 Spring 的托管事务功能。
MongoTransactionManager 将 ClientSession 绑定到线程,而 ReactiveMongoTransactionManager 则使用 ReactorContext 来实现这一功能。
MongoTemplate 检测会话,并相应地操作与事务关联的这些资源。
MongoTemplate 也可以参与其他正在进行的事务。
以下示例展示了如何使用 MongoTransactionManager 创建和使用事务:
MongoTransactionManager / ReactiveMongoTransactionManager 进行事务处理-
Imperative
-
Reactive
@Configuration
static class Config extends AbstractMongoClientConfiguration {
@Bean
MongoTransactionManager transactionManager(MongoDatabaseFactory dbFactory) { (1)
return new MongoTransactionManager(dbFactory);
}
@Bean
MongoTemplate mongoTemplate(MongoDatabaseFactory dbFactory) { (1)
return new MongoTemplate(dbFactory);
}
// ...
}
@Component
public class StateService {
@Transactional
void someBusinessFunction(Step step) { (2)
template.insert(step);
process(step);
template.update(Step.class).apply(Update.set("state", // ...
};
});
| 1 | 在应用程序上下文中注册 MongoTransactionManager。
此外,在创建 MongoDatabaseFactory 时,请确保使用相同的 MongoTemplate,以便在同一 MongoDatabaseFactory 范围内参与事务。 |
| 2 | 将方法标记为事务性的。 |
@Transactional(readOnly = true) 会通知 MongoTransactionManager 同样启动一个事务,将 ClientSession 添加到发出的请求中。 |
@Configuration
public class Config extends AbstractReactiveMongoConfiguration {
@Bean
ReactiveMongoTransactionManager transactionManager(ReactiveMongoDatabaseFactory factory) { (1)
return new ReactiveMongoTransactionManager(factory);
}
@Bean
ReactiveMongoTemplate reactiveMongoTemplate(ReactiveMongoDatabaseFactory dbFactory) { (1)
return new ReactiveMongoTemplate(dbFactory);
}
// ...
}
@Service
public class StateService {
@Transactional
Mono<UpdateResult> someBusinessFunction(Step step) { (2)
return template.insert(step)
.then(process(step))
.then(template.update(Step.class).apply(Update.set("state", …));
};
});
| 1 | 在应用程序上下文中注册 ReactiveMongoTransactionManager。
此外,在创建 ReactiveMongoDatabaseFactory 时,请确保使用相同的 ReactiveMongoTemplate,以便在同一 ReactiveMongoDatabaseFactory 范围内参与事务。 |
| 2 | 将方法标记为事务性的。 |
@Transactional(readOnly = true) 会通知 ReactiveMongoTransactionManager 同样启动一个事务,将 ClientSession 添加到发出的请求中。 |
控制 MongoDB 特定的事务选项
事务性服务方法可能需要特定的事务选项来运行事务。
Spring Data MongoDB 的事务管理器支持对事务标签(例如 @Transactional(label = { "mongo:readConcern=available" }))进行求值。
默认情况下,使用 mongo: 前缀的标签命名空间由默认配置的 MongoTransactionOptionsResolver 进行解析。
事务标签由 TransactionAttribute 提供,并可通过 TransactionTemplate 和 TransactionalOperator 用于编程式事务控制。
由于其声明式特性,@Transactional(label = …) 提供了一个良好的起点,同时也可作为文档使用。
目前,支持以下选项:
- 最大提交时间
-
控制服务器上 commitTransaction 操作的最大执行时间。 该值的格式遵循 ISO-8601 持续时间格式,与
Duration.parse(…)中使用的格式一致。用法:
mongo:maxCommitTime=PT1S - 读关注
-
设置事务的读关注(read concern)。
用法:
mongo:readConcern=LOCAL|MAJORITY|LINEARIZABLE|SNAPSHOT|AVAILABLE - 读取偏好
-
设置事务的读取偏好。
用法:
mongo:readPreference=PRIMARY|SECONDARY|SECONDARY_PREFERRED|PRIMARY_PREFERRED|NEAREST - 写关注
-
设置事务的写关注(write concern)。
用法:
mongo:writeConcern=ACKNOWLEDGED|W1|W2|W3|UNACKNOWLEDGED|JOURNALED|MAJORITY
| 加入外部事务的嵌套事务不会影响初始事务的选项,因为事务已经启动。 事务选项仅在启动新事务时才会被应用。 |
事务内的特殊行为
在事务内部,MongoDB 服务器的行为略有不同。
连接设置
MongoDB 驱动程序提供了一个专用的副本集名称配置选项,可将驱动程序置于自动检测模式。 该选项有助于在事务期间识别主副本集节点并进行命令路由。
请确保在 MongoDB URI 中添加 replicaSet。
更多详细信息,请参阅连接字符串选项。 |
集合操作
MongoDB 不支持在事务内执行集合操作,例如创建集合。 这也会影响首次使用时自动创建集合的行为。 因此,请确保所有必需的结构已预先创建好。
瞬态错误
MongoDB 可以在事务操作期间引发的错误上添加特殊标签。
这些标签可能表示暂时性故障,只需重试操作就可能会消失。
我们强烈推荐为此类场景使用 Spring Retry。
不过,也可以通过重写 MongoTransactionManager#doCommit(MongoTransactionObject) 来实现 MongoDB 参考手册中所述的重试提交操作行为。
计数
MongoDB 的 count 操作基于集合统计信息,这些信息在事务中可能无法反映实际情况。
当在多文档事务中执行 count 命令时,服务器会返回错误 50851。
一旦 MongoTemplate 检测到存在活跃的事务,所有公开的 count() 方法都会被转换并委托给聚合框架,使用 $match 和 $count 操作符来执行,同时保留 Query 的设置(例如 collation)。
在聚合计数辅助方法中使用地理命令时存在限制。 以下操作符不能使用,必须替换为其他操作符:
-
$where→$expr -
$near→ 使用$geoWithin的$center -
$nearSphere→ 使用$geoWithin的$centerSphere
使用 Criteria.near(…) 和 Criteria.nearSphere(…) 的查询必须重写为分别使用 Criteria.within(…) 和 Criteria.withinSphere(…)。
同样,仓库查询方法中的 near 查询关键字也必须更改为 within。
更多详情请参见 MongoDB JIRA 工单 DRIVERS-518。
以下代码片段展示了在会话绑定的闭包中使用 count 的方式:
session.startTransaction();
template.withSession(session)
.execute(ops -> {
return ops.count(query(where("state").is("active")), Step.class)
});
上面的代码片段会生成如下命令:
db.collection.aggregate(
[
{ $match: { state: "active" } },
{ $count: "totalEntityCount" }
]
)
而不是:
db.collection.find( { state: "active" } ).count()