事务

Overview

在本指南中，您可以了解如何使用 C 驱动程序执行事务。事务允许您执行一系列操作，这些操作仅在整个事务提交后才会更改数据。如果事务中的任何操作不成功，库就会停止事务，并在所有数据更改变得可见之前将其丢弃。这种功能称为原子性。

在MongoDB中，事务在逻辑会话中运行。会话是您打算按顺序运行的一组相关读取或写入操作。会话可为一群组操作启用因果一致性，并允许您在符合ACID的ACID 事务中运行操作，该ACID 事务满足原子性、一致性、隔离性性和持久性的预期。 MongoDBACID 一致性保证ACID 事务操作中涉及的数据保持一致，即使操作遇到意外错误。

使用C驱动程序时，您可以从 mongoc_client_t实例创建新会话。然后，您可以使用生成的 mongoc_client_session_t实例来执行事务。

警告

仅应将 mongoc_client_session_t 与创建它的 mongoc_client_t（或关联的 mongoc_database_t 或 mongoc_collection_t）一起使用。将 mongoc_client_session_t 与其他 mongoc_client_t 一起使用会导致操作错误。

因果一致性(Causal Consistency)

MongoDB在某些客户端会话中实现因果一致性。因果一致性模型ACID 一致性保证在分布式系统中，会话中的操作按因果顺序运行。客户端观察到的结果与因果关系或操作之间的依赖关系一致。示例，如果您执行一系列操作，其中一个操作在逻辑上依赖于另一个操作的结果，则任何后续读取都会反映这种依赖关系。

为了保证因果一致性，客户端端会话必须满足以下要求：

启动会话时，驱动程序必须启用因果一致性选项。该选项默认启用。
操作必须在单个线程的单个会话中运行。否则，会话或线程必须相互传达optime和集群时间值。要查看传达这些值的两个会话的示例，请参阅MongoDB Server手册中的因果一致性示例。
您必须使用 MONGOC_READ_CONCERN_LEVEL_MAJORITY读关注（read concern）。
您必须使用 MONGOC_WRITE_CONCERN_W_MAJORITY写关注（write concern）。这是默认的写关注（write concern）值。

下表描述了因果一致会话提供的ACID 一致性保证：

保证	说明
读取写入操作	读取操作会反映之前写入操作的结果。
单调读取	读取操作不会返回反映比先前读取操作更早的数据状态的结果。
单调写入	如果写入操作必须先于其他写入操作，则服务器会先运行此写入操作。示例，如果调用 `mongoc_collection_insert_one()` 插入文档，然后调用 `mongoc_collection_update_one()` 修改插入的文档，则服务器首先运行插入操作。
读取后写入	如果写入操作必须在其他读取操作之后执行，服务器会先执行读取操作。示例，如果您调用 `mongoc_collection_find_with_opts()` 来检索文档，然后调用 `mongoc_collection_delete_one()` 来删除检索到的文档，则服务器会先运行查找操作。

提示

要学习；了解有关本节中提到的概念的更多信息，请参阅以下MongoDB Server手册条目：

事务 API

在本节中，您可以了解 C 驱动程序提供的事务 API。在开始事务之前，您必须使用 mongoc_client_start_session() 函数在 mongoc_client_t 实例上创建 mongoc_client_session_t。然后，您可以使用以下任一 API 执行事务：

Convenient API
Core API

Convenient API

C 驱动程序提供了一个便捷事务 API 来管理事务生命周期。通过使用 mongoc_client_session_with_transaction() 函数实现此 API，以在事务中运行自定义回调。mongoc_client_session_with_transaction() 函数执行以下任务：

启动ACID 事务
通过结束ACID 事务或重试来处理错误，例如当操作导致 TransientTransactionError
提交ACID 事务

本指南的事务示例部分演示了如何使用此API来执行ACID 事务。

Core API

或者，您可以在 mongoc_client_session_t实例中使用以下函数，更好地控制ACID 事务生命周期：

function	说明
`mongoc_client_session_start_transaction()`	Starts a new transaction, configured with the given options, on this session. Returns `false` and sets the provided error if there are invalid arguments, such as a session with a transaction already in progress. To learn more about this function, see the startTransaction() page in the Server manual.
`mongoc_client_session_abort_transaction()`	Ends the active transaction for this session. Returns `false` and sets the provided error if there is no active transaction for the session or the transaction has been committed or ended. To learn more about this function, see the abortTransaction() page in the Server manual.
`mongoc_client_session_commit_transaction()`	Commits the active transaction for this session. Returns an error if there is no active transaction for the session or if the transaction was ended. To learn more about this function, see the commitTransaction() page in the Server manual.
`mongoc_client_session_destroy()`	Aborts any transactions in progress and ends this session. Frees all client resources associated with this session.

mongoc_client_session_t要学习；了解有关检索属性和修改可变会话属性的函数的更多信息，请参阅API文档。

事务示例

此示例定义了一个回调函数，用于修改sample_bank数据库集合中银行ACID 事务的数据。该代码执行以下操作：

定义回调函数，该函数接收mongoc_client_session_t实例作为参数。
创建mongoc_collection_t实例以访问权限目标集合。
指定帐号和账户之间转账的金额。
更新客户余额以反映转账情况。
记录带有时间戳的ACID 事务收据。
如果ACID 事务提交成功，则打印一条消息。

bool
transaction_callback(mongoc_client_session_t *session, void *ctx, bson_t **reply,
                      bson_error_t *error)
{
    BSON_UNUSED(ctx);
    BSON_UNUSED(reply);
    mongoc_client_t *client = mongoc_client_session_get_client(session);
    mongoc_collection_t *checking = mongoc_client_get_collection(client, "sample_bank", "checking");
    mongoc_collection_t *savings = mongoc_client_get_collection(client, "sample_bank", "savings");
    mongoc_collection_t *receipts = mongoc_client_get_collection(client, "sample_bank", "receipts");
    const char *account_id = "123456";
    int transfer_amount = 1000;
    bson_t *filter = BCON_NEW("account_id", BCON_UTF8(account_id));
    bson_t *update_decrement = BCON_NEW("$inc", "{", "balance", BCON_INT32(-transfer_amount), "}");
    bson_t *update_increment = BCON_NEW("$inc", "{", "balance", BCON_INT32(transfer_amount), "}");
    
    if (!mongoc_collection_update_one(checking, filter, update_decrement, NULL, NULL, &error)) {
        fprintf(stderr, "Failed to update checking account: %s\n", error.message);
        return false;
    }
    if (!mongoc_collection_update_one(savings, filter, update_increment, NULL, NULL, &error)) {
        fprintf(stderr, "Failed to update savings account: %s\n", error.message);
        return false;
    }
    bson_t *receipt = BCON_NEW("account_id", BCON_UTF8(account_id),
                                "amount", BCON_INT32(transfer_amount),
                                "timestamp", BCON_DATE_TIME(bson_get_monotonic_time()));
    
    if (!mongoc_collection_insert_one(receipts, receipt, NULL, NULL, &error)) {
        fprintf(stderr, "Failed to insert receipt: %s\n", error.message);
        return false;
    }
    mongoc_collection_destroy(checking);
    mongoc_collection_destroy(savings);
    mongoc_collection_destroy(receipts);
    bson_destroy(filter);
    bson_destroy(update_decrement);
    bson_destroy(update_increment);
    bson_destroy(receipt);
    printf("Transaction successful!");
    return true;
}

然后，运行以下代码以执行ACID 事务。此代码完成以下操作：

使用 mongoc_client_start_session() 函数从客户端创建会话。
调用mongoc_client_session_with_transaction()函数来管理ACID 事务，并将会话和回调作为参数传递。

mongoc_client_session_t *session = mongoc_client_start_session(client, NULL, NULL);
if (!session) {
    fprintf(stderr, "Failed to start session\n");
    mongoc_client_destroy(client);
    return EXIT_FAILURE;
}
bool result = 
    mongoc_client_session_with_transaction(session,
                                            (mongoc_client_session_with_transaction_cb_t) transaction_callback,
                                            NULL, NULL, NULL, &error);
if (!result) {
    fprintf(stderr, "Transaction error: %s\n", error.message);
}
mongoc_client_session_destroy(session);
mongoc_client_destroy(client);
mongoc_cleanup();

Transaction successful!

注意

不支持并行操作

C 驱动程序不支持在单个事务中运行并行操作。

如果您使用的是MongoDB Server v8.0 或更高版本，则可以使用批量写入在单个ACID 事务中对多个命名空间执行写入操作。有关更多信息，请参阅批量写入操作指南。