上篇文章介紹了Mongo讀取數(shù)據(jù)的策略（??MongoDB讀數(shù)據(jù)策略??），主要是readconcern、readpreference兩參數(shù)，其中readconcern作用于服務(wù)端，決定了什么時(shí)候能讀取到數(shù)據(jù)；readpreference在客戶端配置，決定讀哪個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。本文將要介紹Mongo的寫(xiě)入策略，在介紹寫(xiě)入策略前，先簡(jiǎn)單說(shuō)明MongoDB的Journaling特性。

Journaling介紹

MongoDB也有防carsh能力，和MySQL類(lèi)似，也是通過(guò)預(yù)先寫(xiě)日志(WAL)到文件實(shí)現(xiàn)，這文件就是Journaling功能。

To provide durability in the event of a failure, MongoDB uses write ahead logging to on-disk journal files.

?日志文件?

開(kāi)啟Journaling功能后，Mongo 會(huì)在數(shù)據(jù)庫(kù)目錄下創(chuàng)建 journal目錄，用來(lái)存放journal日志，以WiredTiger引擎為例，文件格式是WiredTigerLog.<sequence>，其中<sequence>是從0000000001開(kāi)始的零填充數(shù)字。journal日志文件默認(rèn)大小為100 MB，超過(guò)該限制后，將創(chuàng)建一個(gè)新的日記文件，并會(huì)自動(dòng)刪除舊的日志文件，僅保留從上一個(gè)檢查點(diǎn)恢復(fù)所需的文件。所以journal日志文件一般情況下只會(huì)生成兩三個(gè)，除非每秒有大量的寫(xiě)操作發(fā)生。

?日志記錄?

journal記錄有這幾個(gè)特點(diǎn)：

它包括由初始寫(xiě)入引起的任何內(nèi)部寫(xiě)入操作。例如，對(duì)集合中文檔的更新可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)索引的修改；WiredTiger創(chuàng)建單個(gè)日志記錄，其中包含更新操作及其關(guān)聯(lián)的索引修改。

每個(gè)記錄都有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符。

WiredTiger的最小日志記錄大小為128字節(jié)。

另外，為了提高存儲(chǔ)效率，MongoDB犧牲了一些CPU性能，對(duì)WiredTiger引擎對(duì)日志數(shù)據(jù)使用壓縮存儲(chǔ)，默認(rèn)壓縮方式是snappy壓縮，也支持其他壓縮方式，比如：zstd、zlib等，可以通過(guò)下面方式設(shè)置。

storage.wiredTiger.engineConfig.journalCompressor

總之，Journaling 是MongoDB中非常重要的一項(xiàng)功能，類(lèi)似于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的事務(wù)日志。Journaling能夠使MongoDB由于意外故障后快速恢復(fù)。在2.0版本后，默認(rèn)開(kāi)啟了該功能。和MySQL一樣，Mongo 實(shí)例啟動(dòng)時(shí)會(huì)檢查journal日志文件，確認(rèn)是否有需要恢復(fù)的數(shù)據(jù)。不過(guò)由于提交journal日志會(huì)產(chǎn)生寫(xiě)入阻塞，所以它對(duì)寫(xiě)入的操作有性能影響，但在生產(chǎn)環(huán)境中通常還是開(kāi)啟Journaling的。

數(shù)據(jù)寫(xiě)入策略

writeconcern 是Mongo針對(duì)寫(xiě)操作的參數(shù)，表示寫(xiě)請(qǐng)求對(duì) mongod 實(shí)例的確認(rèn)級(jí)別，決定數(shù)據(jù)的持久性。它可以用下面三個(gè)選項(xiàng)表示。

{ w: <value>, j: <boolean>, wtimeout: <number> }

?writeconcern 選項(xiàng)?

w指定寫(xiě)操作需要應(yīng)用到多少個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)才能返回成功，可以為0、1、2、3或者majority。

• w: 0 表示客戶端不需要收到任何有關(guān)寫(xiě)操作，就直接返回成功。
• w: 1 表示寫(xiě)主成功，就直接返回成功。
• w: majority 需要收到多數(shù)節(jié)點(diǎn)（含主節(jié)點(diǎn)）關(guān)于操作執(zhí)行成功的確認(rèn)，具體個(gè)數(shù)根據(jù)復(fù)制集配置自動(dòng)得出。比如，一主兩從3節(jié)點(diǎn)的集群，則需要2個(gè)節(jié)點(diǎn)確認(rèn)寫(xiě)入成功即可。
• w: N（N > 1）表示N個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)確認(rèn)才返回成功。w 值越大，對(duì)客戶端來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)的安全性保證越強(qiáng)，同時(shí)寫(xiě)操作的延遲越大。w 設(shè)置的節(jié)點(diǎn)數(shù)越多，等待的延遲也就越大。如果 w 等于總節(jié)點(diǎn)數(shù)，那么一旦其中某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)寫(xiě)入失敗，這也是有風(fēng)險(xiǎn)的。另外，針對(duì)Hidden、delayed和priority為0的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，官方也特別做了說(shuō)明，如下：

NOTE

Hidden, delayed, and priority 0 members can acknowledge w: <number> write operations.

Delayed secondaries can return write acknowledgment no earlier than the configured slaveDelay.

注意：

a、副本集中Hidden、delayed和priority為0的成員，可以確認(rèn)w: <number>的寫(xiě)操作。

b、延遲節(jié)點(diǎn)的返回寫(xiě)ack，不會(huì)早于配置的slavedelay值  。

如果集群有 3 三個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，在w: majority模式下 ，只需要寫(xiě)入兩個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)即可返回，流程如下：

j表示寫(xiě)操作是否要被持久化，只能選填 true 或 false。

• j:false 表示寫(xiě)操作到cache即算作成功。
• j:true 表示寫(xiě)操作到文件中才算成功。

從3.2版本后，如果指定j:true，即使 w:0 ，只有在請(qǐng)求的成員數(shù)(包括主成員)寫(xiě)入日志后才返回?cái)?shù)據(jù)。因此，j:true設(shè)置保證了MongoDB的數(shù)據(jù)持久化。

Changed in version 3.2: With j: true, MongoDB returns only after the requested number of members, including the primary, have written to the journal.

另外，僅僅j:true 不保證集群 failover 時(shí)發(fā)生回滾的寫(xiě)操作。

j: true does not by itself guarantee that the write will not be rolled back due to replica set primary failover.

wtimeout：返回確認(rèn)的超時(shí)時(shí)間，單位為毫秒。

如果寫(xiě)入操作超過(guò)該值，則返回錯(cuò)誤，即使最終寫(xiě)入是成功了，但數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)撤銷(xiāo)超時(shí)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)。如果沒(méi)有指定 wtimeout 值，則寫(xiě)入操作將無(wú)限期阻塞，wtimeout:0 等同于該選項(xiàng)未設(shè)置值。同時(shí)，這個(gè)參數(shù)和 WriteConncern 的w值有關(guān)，并且只適用于w大于0的情況。比如：w:0，表示可以超時(shí)無(wú)限大，則不返回錯(cuò)誤；w:1，只和主節(jié)點(diǎn)確認(rèn)的超時(shí)時(shí)間；w:majority，表示需要和多數(shù)節(jié)點(diǎn)確認(rèn)超時(shí)時(shí)間。

?數(shù)據(jù)提交策略?

MongoDB也有和MySQL有類(lèi)似的提交策略，是由 commitIntervalMs 參數(shù)控制，它是日志持久化的間隔時(shí)間(以毫秒為單位)。如果想要更好的數(shù)據(jù)安全，可以設(shè)為每毫秒對(duì)cache中的數(shù)據(jù)做硬盤(pán)層面的sync；如果需要更好的寫(xiě)入性能，最大可以改為每500毫秒做一次sync。它的取值范圍是1 ~ 500毫秒，默認(rèn)值是100毫秒，不支持in-memory 存儲(chǔ)引擎。

總結(jié)

MongoDB 寫(xiě)入策略包括以下幾個(gè)方面：

• w：指定寫(xiě)入數(shù)據(jù)后需要在多少個(gè)節(jié)點(diǎn)上同步寫(xiě)入成功后，才返回確認(rèn)信息。
• j：設(shè)置 j:true 會(huì)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入日志中，可以在節(jié)點(diǎn)宕機(jī)時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)。但是 j:true 并不保證數(shù)據(jù)已經(jīng)寫(xiě)入磁盤(pán)文件中。
• wtimeout：指定寫(xiě)入超時(shí)時(shí)間。當(dāng)寫(xiě)入操作達(dá)到超時(shí)時(shí)間時(shí)，即使最終成功寫(xiě)入也會(huì)返回錯(cuò)誤信息。

在實(shí)際使用中，可以根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)環(huán)境來(lái)選擇適合的寫(xiě)入策略，以達(dá)到最佳的性能和可靠性。例如，在數(shù)據(jù)一致性要求高的場(chǎng)景中，可以使用 majority 寫(xiě)入確認(rèn)來(lái)保證數(shù)據(jù)同步的可靠性。而在性能要求高、數(shù)據(jù)不敏感的場(chǎng)景中，可以使用 w 值較小的寫(xiě)入關(guān)注點(diǎn)來(lái)提高寫(xiě)入性能。

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