深入解析MongoDB中的锁机制

目录

一、MongoDB简介

二、MongoDB锁机制

三、锁的实践影响

        3.1 高并发写入导致的写锁案例

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一、MongoDB简介

       MongoDB 作为一种非关系型文档数据库，在现代应用中扮演着极其重要的角色，尤其在处理大规模、高并发、灵活数据模型的场景下。MongoDB 具有如下特点：

• MongoDB 拥有丰富的数据模型，而且文档没有固定的模式，这为扩展性提供了便利
• 高可扩展性：MongoDB 设计之初就考虑到了扩展性，支持分片(sharding)，可以轻松跨越多台服务器分配数据和处理请求，从而实现水平扩展。这对于处理海量数据等场景只管重要。
• 高性能：MongoDB 支持各种索引，能够加锁数据的查询；采用异步非阻塞 I/O 模型，避免了线程的同步等待，从而实现高效的读写性能；水平扩展能力也能提高性能，通过添加分片可来分散负载，保持高性能；采用预分配数据机制来提高性能，当要写入新数据时，不会等到写入时才去请求磁盘空间，而是提前预留一定空间；同时还支持批量操作，减少交互来提升性能。
• 高可用性：使用副本集来对数据进行冗余保存，当主节点故障时，数据也不会丢失。

        MongoDB 作为一个多用户、多线程的 NoSQL 数据库，确保其在高并发访问下数据的一致性和完整性至关重要。如果没有有效的并发控制机制，可能会产生如脏读、不接重复度、幻读等一系列问题。

        那如何确保 MongoDB 在并发环境下能够保障数据一致性和完整性呢？那就是 MongoDB 的锁机制。

二、MongoDB锁机制

        MongoDB 锁机制是其并发控制的重要组成部分，目的是为了确保多线程多用户访问下数据的完整性和一致性，主要分类两大类：MMAPv1 引擎的锁机制和 WiredTiger 引擎的锁机制。

        在使用 MMAPv1 存储引擎的 MongoDB 版本中，全局锁时其主要的并发控制手段。全局锁有两种模式：