在前端开发领域，很多应用都需要使用数据库来存储数据。MongoDB 是一种常用的 NoSQL 数据库，它的快速性能和灵活性受到广泛认可。但是，MongoDB 在事务处理方面的处理一直以来备受争议。该文章将详细介绍 MongoDB 的事务处理方式，深入探讨了这种处理的优缺点，并提供一些实用的指导意义和示例代码。
MongoDB 的事务处理
如果您之前不知道，MongoDB 的文档是一个完整的 JSON 对象。因此，作为文档式数据库，之前一直被认为是无法支持事务处理。然而，自从 MongoDB 4.0 推出以来，该数据库现已支持多文档事务处理。这是 MongoDB 开始成为支持关系型数据库的首选解决方案的一个重要里程碑。
MongoDB 的事务处理使用了两阶段提交协议（2PC），这是一种常用的处理分布式事务的协议。在 MongoDB 中，事务的所有操作都必须在同一个副本集合（Replica Set）或者分片集群（Sharded Cluster）中进行。因此，事务处理是分布式的，需要有效的协议来保证原子性、一致性、隔离性、持久性。
在 MongoDB 的事务处理中，有两种类型：基于副本集合的事务处理和基于分片集群的事务处理。这两种方式都涉及到多个文档的读写操作。事务中的操作可以分为读操作和写操作。读操作不需要提交事务，但写操作需要提交事务。
四种事务的执行顺序和结果
MongoDB 中的事务处理是基于四种不同的执行顺序和结果。它们是：
- 单个操作：单个操作不需要事务而执行。我们不需要考虑提交或回滚这些操作。
- 多个独立操作：每个操作是独立的，即使其中一个操作失败也不影响其他操作。只有在事务成功提交后，所有操作的结果才会持久化并对客户端可见。
- 隐式事务：这是一个单个的写操作，它会触发事务，并将操作结果提交到数据库。
- 显式事务：显式事务是完整的事务，包括开始、提交或回滚三个步骤。这种事务必须包含有一个或多个读写操作，并且需要显式提交才能生效。
在这里，我们主要关注显式事务和其中使用的操作。
MongoDB 的事务处理的优缺点
使用事务处理在任何应用程序中都是有优缺点的。MongoDB 的事务处理也不例外。在这里我们来看看 MongoDB 的事务处理的优缺点：
优点
- 支持多文档事务：MongoDB 的事务处理支持并发读写多个文档，这意味着多个操作可以在同一个事务内提交或回滚。
- 原子性：MongoDB 的事务处理为操作序列提供了原子性保证，即使在故障情况下也不会影响数据的完整性。
- 一致性：操作会遵循事务原则，即事务不完全执行时，MongoDB 会自动回滚到标志位置，使得文档集合保持一致性。
- 隔离性：MongoDB 的事务处理提供了隔离级别。事务是在隔离级别 SERIALIZABLE 和 READ COMMITTED 下运行的。 READ COMMITTED 提供了非常高的隔离级别，但实现更简单。 SERIALIZABLE 提供了最高级别的隔离，但更加复杂和影响性能。
缺点
- 性能影响：MongoDB 的事务处理会影响系统性能，因为这需要提供更多的服务器资源来保证事务的性能和可扩展性。
- 不支持跨文档、跨集合的事务处理：在 MongoDB 的事务处理中只能处理同一副本集或分片集群中的数据。如果需要处理跨文档或跨集合的数据，需要重新设计数据的结构。
MongoDB 的事务处理示例
下面是一个使用 MongoDB 的显式事务处理的示例代码。我们将使用一个简单的账户系统，其中包含用户账户和交易信息的集合。
在这个示例中，我们将使用两个简单的文件：一个用于测试应用程序代码的文件（test.ts），另一个包含商业代码的文件（app.ts）。以下是有关于如何使用 MongoDB 的显式事务处理的示例代码：
app.ts
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----- --------------------- ------ ----此代码使用 MongoDB 的 MongoClient API 进行连接到数据库，默认端口（27017）。在此之后，该代码初始化了一个事务会话（session），并开始事务处理。在后续的代码中，会第一次查询到 users 集合中的相应数据，并确保资金充足，而且必须至少有两个查询才能提交或回滚事务。
test.ts
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----- -------此代码在 test() 函数中使用 MongoClient API 连接到 MongoDB，并在 'users' 集合中插入示例数据。在此之后，它调用了从 app.ts 导入的 transferCredit() 函数。请注意，该函数没有返回值，因为它通过打印输出到控制台来展示其执行的结果。测试结束后，请将编写的代码根据测试情况进行修改。
结论
在 MongoDB 4.0 及更高版本中，显式事务处理为支持多文档事务提供了一个更可靠的方式。尽管提供事务处理是一个正确且令人惊喜的决定，但是事务处理仅适用于同一龙门阵集合或分片集群中的数据。因此，当需要处理跨多个集合或数据库的数据时，需要重新设计数据模型。
总的来说，如何有效使用 MongoDB 的事务处理取决于你的应用程序的需求。在大多数情况下，建议仅使用单个文档操作，除非必须在多个文档之间添加事务处理。因此需要权衡性能和数据一致性的影响，以确定是否使用事务。
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