MongoDB 4.0已經發布GA版本，并且有許多新功能和改進。在本文中，我們將重點關注主要功能，毫無疑問，這是對多文檔ACID事務的支持。我們將圍繞隔離級別、可重復讀、幻讀、事務沖突檢測等主要功能，通過實驗與MySQL一一做對比。 

首先會簡述介紹下ACID事務隔離級別，然后再步入測試主題正文。

原子性(Atomicity)：事務包含的所有操作要么全部成功，要么全部失敗，不存在成功一半的概念。典型例子“西方二元對立思想——非此即彼”：在二元邏輯體系中只存在兩種邏輯值，就是對和錯，或正和負，不存在既對又錯或非正非負的其他狀態。

一致性(Consistency)：一個事務執行之前和執行之后都必須處于一致性狀態。典型例子：“金龍，你借我5000元，下個月開支給你。”不論金龍用什么方式給我轉賬，分幾次轉，借錢結束后我銀行卡里的余額增加5000元，金龍卡里少了5000元，不能突然蹦出來1萬來。

隔離性(Isolation)：數據庫采用鎖機制來實現事務的隔離性，當多個事務同時更新數據庫中相同的數據時，只允許持有鎖的事務能更新該數據，其他事務必須等待，直到前一個事務釋放了鎖，其他事務才有機會更新該數據。典型例子：“你去醫院看病，要先到護士那里分診排號，如果多個患者加塞兒同時進來，大夫就發飆了，出去排隊，只能一個一個看”。

持久性(Durability)：事務成功提交后，它對數據庫所做的修改就***保存下來，即使數據庫崩潰，數據還能恢復到事務成功提交后的狀態。典型例子：“你去ATM機取錢，結果ATM機故障了，你取出來了錢，卡里的余額不能沒減。”

一、局限性與限制條件

1、多文檔事務僅適用于副本集。

注：如果是單機，需切到副本集模式。

2、僅適用于WiredTiger存儲引擎。

3、如果你的架構是分片Sharding模式，事務是不支持的。分布式事務計劃在4.2版本里支持。

4、事務只支持CRUD操作，DDL、DCL操作不支持。

注：CRUD就是MySQL的DML，意思一樣叫法不同而已。

5、事務無法在config、admin和local系統數據庫中讀取或寫入。 

6、事務無法在system.*(系統集合)里寫入。

7、不能有大事務寫入，寫入集不能超過16MB(類似MariaDB Galera Cluster寫入集wsrep_max_ws_size限制)，否則客戶端直接報錯。

注：如果有大事務，應該考慮將這些大事務拆分成若干塊較小的事務。例如將大于2018年的狀態值更改為1，應考慮循環1萬條一批量更新，這一點跟MySQL玩法一樣。

二、我們***個事務

在開始事務之前，必須創建會話。事務不能在會話外運行。 

var session1 = db.getMongo().startSession()  
var session2 = db.getMongo().startSession()  

Mongo Shell里引入了三個用于創建，提交和終止事務的新命令：

session.startTransaction() 

在當前會話中啟動事務

session.commitTransaction() 

持久保存事務中的操作變更

session.abortTransaction() 

終止事務操作所做的變更 

1、在test庫創建t1表，并且插入4條數據。 

演示一

演示二 

空閑事務受transactionLifetimeLimitSeconds參數影響，默認60秒。

可通過以下命令查看：

db.adminCommand( { getParameter: 1, transactionLifetimeLimitSeconds: 1 } ) 

如果你想在線變更，可以通過下面的命令設置：

db.adminCommand( { setParameter: 1, transactionLifetimeLimitSeconds: 30 } ) 

也可以寫死在/etc/mongod.cnf配置文件里***生效，格式如下：

setParameter = transactionLifetimeLimitSeconds=30 

注：空閑事務是指當一個事務長時間未提交，那么這個連接就不能關閉，內存就不釋放，并發一大，導致DB連接數增多，就會對性能產生影響。默認是60秒，你可以根據自己的情況設定閾值。超過這個閾值，服務端自動殺死未提交的空閑事務。 

三、事務隔離性演示

演示一：事務沖突檢測 

當兩個(或多個)并發事務修改相同的文檔時，會發生沖突。即使在尚未提交事務時，MongoDB也可以立即檢測到沖突。

這里和MySQL有些區別，MySQL可以通過參數innodb_lock_wait_timeout設置檢測到事務沖突后，自動終止回滾的時間，而MongoDB沒有提供該參數。

當在執行創建索引時，未加{background:1})后臺創建。

此時新事務將無法獲取所需的鎖，并且在等待參數maxTransactionLockRequestTimeoutMillis后事務終止回滾，默認值是5毫秒。 

如果你想在線調整事務等待獲取鎖的時間，可以通過下面的命令設置： 

db.adminCommand( { setParameter: 1, maxTransactionLockRequestTimeoutMillis: 15 } ) 

也可以寫死在/etc/mongod.cnf配置文件里***生效，格式如下： 

setParameter = maxTransactionLockRequestTimeoutMillis=15 

演示二：可重復讀 

Repeatable Read (可重復讀)可避免臟讀、不可重復讀的發生。

不可重復讀側重點在于更新修改的數據，即在同一個事務里，兩次查詢的數據結果不一致。與臟讀的區別是：臟讀是一個事務讀取了另一個事務未提交的臟數據。

演示三：幻讀 

在MySQL默認隔離級Repeatable Read下，剛才的操作，在會話二未提交的事務里，會莫名其妙地看到第5條數據，這種現象稱為幻讀。

幻讀和不可重復讀很像，但幻讀側重點在于新增和刪除，而不可重復讀側重點在于更改，共同之處都是一個事務中兩次查詢得到的數據結果不一致。

由此，從測試結果得出的結論是：

MongoDB采用的默認隔離級別是Snapshot一致性快照(特別是設置了readConcern=majority情況下，要讀某行數據的歷史版本時，依賴該隔離級別。)

Snapshot介于Repeatable Read與Serializable之間，既避免了臟讀、不可重復讀、幻讀，又不會因Serializable串行化降低并發性能。 

參考文獻

• https://docs.mongodb.com/manual/core/transactions/
• https://www.percona.com/blog/2018/12/04/mongodb-4-0-using-acid-multi-document-transactions/