MongoDB テクノロジーを使用した開発で遭遇する同時実行制御の問題の解決策に関する研究

MongoDB テクノロジーの開発で遭遇する同時実行制御の問題の解決策の探索

要約:
インターネット テクノロジーの急速な発展に伴い、データ量は増え続けています。ユーザーの数が増加するにつれて、大規模なアプリケーションでは同時実行制御がますます重要になります。同時実行制御の問題とは、複数のユーザーが同じデータを同時に読み書きするときに、データの不整合または損失が発生する可能性がある状況を指します。 MongoDB は非リレーショナル データベースであるため、同時実行制御の問題も発生します。この記事では、MongoDB テクノロジの開発中に発生する同時実行制御の問題を使用して、対応するソリューションを調査し、提供します。

はじめに:
データ量が増加し、ユーザー数が増加するにつれて、従来のリレーショナル データベースでは、同時アクセスに直面したときにパフォーマンスのボトルネックが発生します。 MongoDB は、非リレーショナル データベースとして、その高いパフォーマンス、高い拡張性、柔軟性で大きな注目を集めています。ただし、MongoDB は同時実行制御の処理においていくつかの課題にも直面しています。

1. MongoDB の同時実行制御の問題
複数のユーザーが MongoDB で同時に読み取りおよび書き込み操作を実行すると、次の同時実行制御の問題が発生する可能性があります:

1. 更新が失われる:複数のユーザーが同時に同じドキュメントに書き込むと、1 人のユーザーの更新操作が上書きされ、データが失われる可能性があります。
2. ダーティ リーディング: あるユーザーがドキュメントを更新している間に、別のユーザーがドキュメントを読み取るため、コミットされていない更新によりダーティ リーディングが発生する可能性があります。
3. Non-repeatable read (ファントム読み取り): トランザクションでは、ユーザーがドキュメントを読み取り、いくつかの操作を実行しますが、トランザクションが終了する前に、別のトランザクションが同じ読み取り操作を実行し、その結果、次の結果が得られます。 2 つの読み取り値は矛盾しています。

2. ソリューション
MongoDB の同時実行制御の問題を解決するには、次のソリューションを使用できます:

1. オプティミスティック同時実行制御
   オプティミスティック同時実行コントロール これはバージョン番号ベースのソリューションであり、各ドキュメントにバージョン番号フィールドがあります。ユーザーがドキュメントを更新したい場合、まずドキュメントのバージョン番号を読み取り、更新中にバージョン番号が一貫しているかどうかを判断します。それらが一貫している場合は、更新操作が実行され、バージョン番号が 1 に設定されます。一貫していない場合は、他のユーザーがドキュメントを更新したことを意味し、競合処理を実行する必要があります。以下はサンプル コードです。

// 更新文档
db.collection.updateOne(
   { _id: id, version: oldVersion },
   {
     $set: { field: newValue },
     $inc: { version: 1 }
   }
)

2. ペシミスティック同時実行制御
   ペシミスティック同時実行制御は、読み取りおよび書き込み操作や他のユーザーの実行時に最初にロックを取得するロック ベースのソリューションです。読み取りおよび書き込み操作を実行する前に、ロックが解放されるまで待つ必要があります。 MongoDB は、別個のコレクションを作成することで実装できる分散ロック機能を提供します。以下はサンプル コードです。

// 获取锁
db.locks.findAndModify({
   query: { _id: "resourceId", locked: false },
   update: { $set: { locked: true } },
   upsert: true
})

3. Transaction
   MongoDB 4.0 以降のバージョンでは、トランザクション関数が導入されました。トランザクションを使用すると、複数の更新操作を実行するときにデータの一貫性を確保できます。以下はサンプル コードです:

// 开启事务
session.startTransaction()

try {
   // 更新操作
   db.collection.updateOne(
      { _id: id1 },
      { $set: { field1: newValue1 } },
      { session: session }
   )
   
   db.collection.updateOne(
      { _id: id2 },
      { $set: { field2: newValue2 } },
      { session: session }
   )
   
   // 提交事务
   session.commitTransaction()
} catch (error) {
   // 回滚事务
   session.abortTransaction()
   throw error
} finally {
   // 结束事务
   session.endSession()
}

結論:
MongoDB を使用して開発する場合、データの一貫性と整合性を確保するために同時実行制御の問題の解決策に注意を払う必要があります。この記事では、オプティミスティック同時実行制御、ペシミスティック同時実行制御、トランザクションなどのソリューションを紹介し、対応するコード例を示します。実際の開発では、アプリケーションのパフォーマンスと安定性を向上させるために、特定の状況に応じて適切な同時実行制御スキームを選択できます。

以上がMongoDB テクノロジーを使用した開発で遭遇する同時実行制御の問題の解決策に関する研究の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。