单文档和多文档的 BASE 操作

亚米鸭的故事汇
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base

BASE 操作可以理解为：基本可用（BA）、软状态（S）、最终一致性（E）。

  • 基本可用（BasicallyAvailable） ：NoSQL 允许分布式系统中某些部分出现故障，系统的其余部分依旧可以继续运行。它不会像 ACID 那样，在系统出现故障时，进行强制拒绝，继续允许部分访问。
  • 软状态（Soft State） ：NoSQL 在数据处理过程中，允许在这个过程中，存在数据状态暂时不一致的情况，最红会经过纠错处理，达成一致的。
  • 最终一致性（Eventually Consistent） ：NoSQL 的软状态允许，数据处理过程状态的暂时不一致，但是最终经过处理，结果将是一致的。

原子性

建数据库 test 和集合 q1，同时给集合中添加一些数据。

use test
db.q1.insert([
{_id: "10001",cname: "《Java 程序设计基础》",price: 50.0,amount: 10,unit: "元",recordtime: ISODate("2021-11-03"),flag: false,checkout: [{by:"lisi",enddate: ISODate("2021-11-03")}]},
{_id: "10002",cname: "《C 语言程序设计》",price: 30.0,amount: 1,unit: "元",recordtime: ISODate("2021-11-04"),flag: false,checkout: [{by:"wangwu",enddate: ISODate("2021-11-04")}]},
{_id: "10003",cname: "《Python 程序设计》",price: 60.0,amount: 10,unit: "元",recordtime: ISODate("2021-10-03"),flag: true,checkout: [{by:"yangguo",enddate: ISODate("2021-10-03")}]}
])

✨ 说明：_id 字段可以自己指定，如果自己不指定，添加文档时系统会随机给定一个类型为 ObjectID 的值。

MongoDB 中所谓的原子操作就是要么这个文档保存到 MongoDB 数据库，要么没有保存到 MongoDB 数据库，不会出现查询到的文档是没有保存完整的情况。MongoDB 提供了许多原子操作，比如文档的保存、修改、删除等。

如果要实现原子性修改功能，需要依赖方法：db.collection.findAndModify()，此方法的执行分为两步：find 和 update，属于 get-and-set 方式操作，它的功能强大之处在于可以保证操作的原子性。它可以很方便执行查询以及其他需要取值和赋值风格的原子性操作，使其可以实现一些简单的类似事务的操作。

findAndModify() 方法的语法：

db.Collection.findAndModify(
{
    query:<document>,
    sort:<document>,
    update:<document>,
    new:<boolean>,
    fields:<document>,
    upsert:<boolean>
})

🔍 参数说明：

  • query：更新查找的条件。
  • sort：指定查询得到的文档进行排序。
  • update：指定需要删除或更新的字段。
  • new：值为 true 时，返回修改后的文档；值为 false 时，返回原始文档。默认值为 false。
  • field：要返回的字段子集。
  • upsert：此参数的默认值为 false。如果为 true，则当 update 方法中没有文档与给定条件匹配时，它将在集合中创建一个新文档。

下面表格中是原子性操作的常用命令 👇：

操作说明示例
$set用来指定一个键并更新键值，如果这个键不存在就创建这个键。{$set:{field:value}}
$unset用来删除一个键。{$unset:{field:1}}
$inc可以对文档的某个值为数字型（只能为满足要求的数字）的键进行增减的操作。{$inc:{field:value}}
$push把 value 值追加到 field 里面去，field 一定要是数组类型才行，如果 field 不存在，则会新增一个数组类型加进去。{$push:{field:value}}
$pushAll同 push 一样，只不过 pushAll 一次可以追加多个值到一个数组字段内。{$pushAll:{field:value_array}}
$pull从数组 field 内删除一个等于 value 值。{$pull:{field:_value}}
$addToSet增加一个值到数组内，而且只有当这个值不在数组内才增加。{$addToSet:{field:new_value}}
$pop删除数组的第一个或最后一个元素。传入的值为 -1 删除第一个元素，传入的值为 1 删除最后一个元素。{$pop:{field:1}}
$rename修改字段名称。{$rename:{old_field_name:new_field_name}}

隔离性

我们知道所谓的隔离性（Isolation） 就是一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。而 MongoDB 为多文档隔离性操作提供了 $isolated 操作符。当使用 update 这样的一些更新命令在指定查询条件范围字段上设置 $isolated:1 时，满足条件的文档，在执行 update 命令时具有隔离性。也就是说在执行更新命令期间，其他用户的进程无法对正在执行的相关文档进行读写操作。

✨ 说明：在 MongoDB 4.0 已经开始支持事务了，此时已经没有了$isolated 操作符了。

将集合 q1 中所有文档中 unit 字段的值改为 ¥（原值为元） 。

a. 修改文档信息，操作如下：

> db.q1.update(
{unit:"元",$isolated:1},
{$set:{unit:"¥"}},
{multi:true}
)

✨ 说明：

  • $isolated 不保证多个文档操作的原子性。
  • $isolated 保证多个文档操作不会跟其他操作交错。
  • 注意这里的 $isolated 在 MongoDB 4.0 以后不在支持，由于平台上安装的版本是 4.4，这里就不再演示，后面实验我们会给大家简单介绍事务。
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