MongoDB에서 동시성과 잠금을 어떻게 처리합니까?

이 기사에서는 MongoDB의 동시성 처리를 검토하여 원자 연산 및 버전화를 사용한 낙관적 동시성 제어에 중점을 둡니다. 원자 운영, 거래 사용 및 인덱싱을 포함한 데이터 무결성에 대한 모범 사례에 대해 설명합니다.

MongoDB의 동시성 처리 및 잠금

NOSQL 데이터베이스 인 MongoDB는 관계형 데이터베이스와 같은 기존의 행 수준 또는 테이블 레벨 잠금을 사용하지 않습니다. 대신, 낙관적 동시성 제어 및 문서 수준 접근 방식에 의존합니다. 이는 여러 클라이언트가 대부분의 시나리오에서 명시 적 잠금없이 동시에 데이터를 읽고 쓸 수 있음을 의미합니다. 그러나 MongoDB가 동시성을 처리하는 방법과 특정 전략을 구현할시기를 이해하는 것은 데이터 무결성에 중요합니다. 핵심 메커니즘은 원자 연산 및 버전화를 사용하는 것입니다. 원자 운영은 문서의 단일 작업이 다른 작업의 중단없이 완전히 완료되도록 보장합니다. MongoDB는 각 문서 내에서 내부적으로 수정 카운터 (또는 버전)를 사용합니다. 업데이트 작업이 발생하면 MongoDB는 문서에 저장된 버전에 대해 현재 버전을 확인합니다. 일치하면 업데이트가 성공하고 버전이 증가합니다. 일치하지 않으면 원래 읽기 이후 다른 프로세스가 문서를 수정하여 "버전 불일치"오류를 초래합니다. 이 오류는 일반적으로 최신 버전을 얻기 위해 문서를 다시 읽은 후 작업을 재조정해야한다는 응용 프로그램에 알려줍니다. 이 메커니즘은 본질적으로 낙관적이다. 그것은 갈등이 드물다고 가정하여 명시 적 잠금의 필요성을 최소화하고 성능을 향상시킵니다. 그러나 더 강력한 보증이 필요한 시나리오의 경우 응용 프로그램 수준 잠금을 구현하거나 거래를 활용해야 할 수도 있습니다 (나중에 논의).

데이터 불일치를 피하기위한 모범 사례

동시 MongoDB 환경에서 데이터 불일치 방지에는 다중 예비 접근이 필요합니다.

• 원자 운영 : 가능할 때마다 MongoDB의 원자 연산자 ( $inc , $set , $push , $pull 등)를 활용하십시오. 이러한 작업은 전체 업데이트가 단일 장치로 발생하여 부분 업데이트 및 불일치를 방지하도록 보장합니다. 예를 들어, 별도의 읽기, 수정 및 작업 대신 원자 연산자를 사용하여 단일 데이터베이스 명령 내에서 세 단계를 모두 수행하십시오.
• 낙관적 동시성 제어 : 버전 불일치 오류를 우아하게 이해하고 처리합니다. 최신 문서 버전을 얻은 후에 실패한 작업을 재 시도하도록 애플리케이션이 설계되어야합니다. 지수 백 오프 및 재시도 메커니즘을 구현하면 높은 일환 상황에서 응용 프로그램의 견고성을 향상시킬 수 있습니다.
• 트랜잭션 (해당되는 경우) : MongoDB의 기본 동작은 낙관적 동시성이지만 MongoDB 4.0에 도입 된 다중 문서 트랜잭션의 가용성은 여러 문서에 걸친 작업에 대한 더 강력한 일관성 보장을 제공합니다. 이를 통해 트랜잭션 내의 모든 운영이 완전히 성공하거나 완전히 실패하여 문서 전체의 부분 업데이트를 방지합니다.
• 적절한 인덱싱 : 데이터 액세스에 대한 경합을 최소화하기 위해 자주 쿼리 된 데이터에 대한 적절한 인덱싱을 확인하십시오. 효율적인 인덱싱은 시간 문서가 읽기를 위해 잠겨 있으며, 심지어 암시 적으로도 읽습니다.
• 애플리케이션 수준 잠금 (최후의 수단) : 트랜잭션조차 불충분 한 매우 구체적이고 드문 시나리오의 경우 외부 도구 또는 기술을 사용하여 응용 프로그램 수준 잠금 장치를 구현하는 것을 고려할 수 있습니다. 이 접근법은 성능과 확장 성에 크게 영향을 줄 수 있으므로 신중하게 평가해야합니다.

MongoDB에서 트랜잭션을 효율적으로 구현합니다

MongoDB의 다중 문서 트랜잭션은 여러 문서에서 원자력을 보장하는 방법을 제공합니다. 그들은 데이터 무결성을 유지하여 모든 성공 또는 모두 함께 실패하도록 보장합니다. 트랜잭션을 사용하려면 MongoDB 드라이버 내에서 session 객체를 사용해야합니다. 이 세션은 거래의 수명주기를 관리합니다. 세션을 시작하고 세션 범위 내에서 작업을 수행 한 다음 (데이터베이스 명령과 함께 세션 객체 사용) 트랜잭션 (모든 변경 사항을 영구적으로 수행) 또는 중단 (모든 변경 사항을 폐기). 예를 들어, Pymongo 드라이버를 사용하는 Python 응용 프로그램에서는 이와 같은 작업을 수행 할 수 있습니다 (단순화 된 예).

 <code class="python">from pymongo import MongoClient, WriteConcern client = MongoClient("mongodb://localhost:27017/") db = client["mydatabase"] with client.start_session() as session: with session.start_transaction(): db.collection1.update_one({"_id": 1}, {"$set": {"value": 10}}, session=session) db.collection2.update_one({"_id": 1}, {"$set": {"value": 20}}, session=session) print("Transaction committed successfully!") client.close()</code>

트랜잭션은 성능에 영향을 미치므로 여러 문서에서 강력한 일관성을 보장하기 위해 필요한 경우에만 신중하게 사용해야합니다.

MongoDB의 다른 잠금 장치 및 사용시기

MongoDB는 전통적인 행 또는 테이블 잠금감에서 명백한 잠금 메커니즘을 제공하지 않습니다. 기본 잠금 장치는 앞에서 설명한대로 낙관적 동시성 제어 및 버전을 통해 내부적으로 관리되고 관리됩니다. 그러나 다음 "잠금"개념은 관련이 있습니다.

• 낙관적 동시성 제어 (OCC) : 이것은 기본 메커니즘입니다. 때때로 회수가 허용되는 대부분의 시나리오에 효율적이고 적합합니다. 여러 문서에서 강한 일관성이 절대적으로 필요하지 않는 한 이것을 주요 접근 방식으로 사용하십시오.
• 다중 문서 트랜잭션 : 이들은 여러 문서에서 암시 적 잠금 형태를 제공합니다. 단일 논리 작업 내에서 여러 쓰기 또는 업데이트에서 강한 일관성이 필요할 때 사용하십시오. 그들은 원자력을 보장하지만 성능 오버 헤드를 소개합니다.
• 응용 프로그램 수준 잠금 (외부 잠금) : 이것은 최후의 수단입니다. 외부 도구 (예 : Redis Distributed Locks) 또는 응용 프로그램 논리를 사용하여이를 구현할 수 있습니다. 이것은 일반적으로 복잡성과 성능의 영향으로 인해 낙담합니다. 그것은 종종 재평가 해야하는 결함이있는 디자인을 나타냅니다. 교착 상태에 대한 오버 헤드와 잠재력은 절대적으로 필요한 경우가 아니라면 피해야 할 해결책이됩니다.

위 내용은 MongoDB에서 동시성과 잠금을 어떻게 처리합니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!