教程：运行多文档ACID事务

验证先决条件。

在开始本教程之前，请确保您已准备好以下组件：

• 已配置集群的MongoDB Atlas帐户。要学习；了解如何创建集群，请参阅MongoDB入门指南。

• Java驾驶员v5.0 或更高版本。

• Java 21 或更高版本。

• Maven v3.8.7 或更高版本。

下载示例应用程序。

通过在终端中运行以下命令，从MongoDB Developer GitHub存储库库克隆示例应用程序：

git clone git@github.com:mongodb-developer/java-quick-start.git

此存储库包含一个 transactions 文件夹，用于存储本教程的文件。

启动变更流并配置集合。

要创建cart product和 集合并配置JSON schema，运行ChangeStreams.java文件。导航到 java-quick-start目录并运行以下命令：

mvn compile exec:java \
  -Dexec.mainClass="com.mongodb.quickstart.transactions.ChangeStreams" \
  -Dmongodb.uri="<connection URI>"

此文件执行以下操作：

• 在 test数据库中创建 cart集合。

• 在 test数据库中创建 product集合。

• 将JSON schema应用于 product集合，以对文档字段设置数据类型和值约束。此模式确保 stock字段值保持在 0 以上，因此任何尝试购买缺货商品的ACID 事务都会引发错误并且不会成功。

• 打开变更流以监控对 test数据库的更改。

通过插入示例数据来启动数据操作。

爱丽丝是一个想要购买啤酒的示例客户。 Transactions.java文件运行数据库操作以反映她的购买情况。要启动此程序，请打开第二个终端窗口并从项目的根目录运行以下代码：

mvn compile exec:java \
  -Dexec.mainClass="com.mongodb.quickstart.transactions.Transactions" \
  -Dmongodb.uri="<connection URI>"

该文件会在表示啤酒库存的 product集合中插入一个文档，并将其 stock 值设置为 5。该文档存储以下数据：

{ "_id" : "beer", "price" : NumberDecimal("3"), "stock" : NumberInt(5) }

在没有ACID 事务下运行第一个操作。

插入示例数据后，Transactions.java文件运行第一个更新操作来表示爱丽丝购买了两瓶啤酒。代码调用 aliceWantsTwoBeers() 和 removingBeersFromStock() 方法而不启动ACID 事务。这些方法具有以下定义：

private static void aliceWantsTwoBeers() {
   System.out.println("Alice adds 2 beers in her cart.");
   cartCollection.insertOne(new Cart("Alice", List.of(new Cart.Item(BEER_ID, 2, BEER_PRICE))));
}

private static void removingBeersFromStock() {
   System.out.println("Trying to update beer stock : -2 beers.");
   try {
      productCollection.updateOne(filterId, decrementTwoBeers);
   } catch (MongoException e) {
      System.out.println("########   MongoException   ########");
      System.out.println("##### STOCK CANNOT BE NEGATIVE #####");
      throw e;
   }
}

aliceWantsTwoBeers() 方法通过将文档插入到表示购买的 cart集合中，将两瓶啤酒添加到爱丽丝的购物车中。然后，removingBeersFromStock() 方法会更新 product集合以反映这些更改并减少 stock 中的 beer 数量。

选择Cart标签页以查看代表爱丽丝购物车的新cart文档，然后选择Product标签页以查看执行以下操作后代表啤酒库存的product文档：

{
   "_id" : "Alice",
   "items" : [
      {
         "price" : NumberDecimal("3"),
         "productId" : "beer",
         "quantity" : NumberInt(2)
      }
   ]
}

{ "_id" : "beer", "price" : NumberDecimal("3"), "stock" : NumberInt(3) }

在多文档事务中运行第二个操作。

首次购买后，Alice 又向购物车添加了两瓶啤酒。通过调用 aliceWantsTwoExtraBeersInTransactionThenCommitOrRollback() 方法并将 MongoClient 作为参数传递，Transactions.java文件使用ACID 事务来运行第二个操作。该方法具有以下定义：

private static void aliceWantsTwoExtraBeersInTransactionThenCommitOrRollback(MongoClient client) {
   ClientSession session = client.startSession();
   try {
         session.startTransaction(TransactionOptions.builder().writeConcern(WriteConcern.MAJORITY).build());
         aliceWantsTwoExtraBeers(session);
         sleep();
         removingBeerFromStock(session);
         session.commitTransaction();
   } catch (MongoException e) {
         session.abortTransaction();
         System.out.println("####### ROLLBACK TRANSACTION #######");
   } finally {
         session.close();
         System.out.println("####################################\n");
         printDatabaseState();
   }
}

aliceWantsTwoExtraBeersInTransactionThenCommitOrRollback() 方法启动一个会话，然后启动一个ACID 事务。在ACID 事务中，代码调用辅助方法来执行以下操作：

• 在 cart集合中查找表示爱丽丝购物车的文档

• 将文档的 items.quantity 值更新为 2

• 更新 product集合中表示啤酒股票的文档以反映此更改

由于它们在多文档ACID transaction中运行，因此 cart 和 product 更新具有原子性。

选择 Cart标签页以查看更新后的表示爱丽丝购物车的 cart文档，然后选择 Product标签页以查看更新后的表示啤酒库存的 product文档：

{
   "_id" : "Alice",
   "items" : [
      {
         "price" : NumberDecimal("3"),
         "productId" : "beer",
         "quantity" : NumberInt(4)
      }
   ]
}

{ "_id" : "beer", "price" : NumberDecimal("3"), "stock" : NumberInt(1) }

在ACID 事务中运行不成功的操作。

最后，爱丽丝尝试在购物车中再添加两瓶啤酒。 Transactions.java文件使用ACID 事务通过再次调用 aliceWantsTwoExtraBeersInTransactionThenCommitOrRollback() 方法来运行第三个操作。

但是，此操作未成功，因为股票中只剩下一种啤酒。 ChangeStreams.java文件中配置的JSON schema可确保 product 集合的 stock 值不能低于 0，因此尝试从其当前值减去 2 会引发错误。 aliceWantsTwoExtraBeersInTransactionThenCommitOrRollback() 方法回滚ACID 事务。

查看变更流输出。

Transactions.java 完成运行后，ChangeStreams.java文件输出如下所示：

Dropping the 'test' database.
Creating the 'cart'  collection.
Creating the 'product' collection with a JSON Schema.
Watching the collections in the DB test...
Timestamp{value=7304460075832180737, seconds=1700702141, inc=1} => Document{{_id=beer, price=3, stock=5}}
Timestamp{value=7304460075832180738, seconds=1700702141, inc=2} => Document{{_id=Alice, items=[Document{{price=3, productId=beer, quantity=2}}]}}
Timestamp{value=7304460080127148033, seconds=1700702142, inc=1} => Document{{_id=beer, price=3, stock=3}}
Timestamp{value=7304460088717082625, seconds=1700702144, inc=1} => Document{{_id=Alice, items=[Document{{price=3, productId=beer, quantity=4}}]}}
Timestamp{value=7304460088717082625, seconds=1700702144, inc=1} => Document{{_id=beer, price=3, stock=1}}

变更流会打印有关集合配置和以下操作的信息：

• 插入操作，将一个文档添加到表示 beer 的 product集合中。

• 爱丽丝第一次购买了两瓶啤酒，其中包括两项操作：一项是更新cart集合，一项是更新product集合。这些操作不在ACID 事务中运行。这些操作具有不同的 Timestamp 值，因为它们不会自动运行。

• 下次爱丽丝购买了两瓶啤酒，这也会更新 cart 和 product集合。这些操作具有相同的 Timestamp 值，因为它们在多文档事务中以原子方式运行。