為什麼 NoSQL 數據庫通常不支持事務——以及如何解決它

已發表: 2022-11-21

事務是任何數據庫系統的關鍵部分，它提供了一種方法來確保面對並發更新時的數據完整性和一致性。但是，並非所有數據庫都支持事務。特別是，NoSQL 數據庫通常不提供任何方式來執行事務。對於需要事務支持的應用程序來說，這可能是一個主要問題，因為它可能導致數據損壞和不一致。但是，有一些變通方法可用於為 NoSQL 數據庫提供事務支持。在本文中，我們將了解什麼是事務，為什麼 NoSQL 數據庫通常不支持事務，以及如何解決此限制。

NoSQL 解決方案的事務語義比關係數據庫的語義更輕，但它們仍然在某種程度上提供原子操作。如果您知道如何使用 Node.js 或 Ruby/Rack，則可以在 Heroku.com 上快速創建一個小型模型。很遺憾地通知您，我還沒有以任何方式實施它。如果要執行一個事務，它必須能夠實現 ACID 屬性。大多數 NoSQL 工具降低了操作的一致性標準，以實現容錯和擴展可用性。使用 SQL/ACID 數據庫（例如 VoltDB）是一個好主意，它們是內存中的、面向列的和分佈式的。可以使用“樂觀事務”來完成此操作，但我相信您在繼續之前必須了解數據庫實現的原子性保證（例如，我應該連續寫入和讀取多少個字）。

根據一些討論論壇，互聯網上有一些HBase 交易，如果您正在尋找的話。通常有兩種類型的 NoSQL 數據庫：鍵/值和分佈式數據存儲，它們都在您首選的 RDBMS 中實現，並且可以在 DBA 的幫助下以及 NoSQL 的靈活性和性能下保持領先。如果 NoSQL 解決方案包含比較和匹配，您可以在其上使用樂觀事務。

對於 NoSQL 數據庫，這一次尤為重要：風險更高，終於到了實現分佈式事務的時候了。在此之前，事務通常在一台服務器上提交，然後以與以前相同的方式複製到集群的其餘部分。

為什麼 Nosql 不適用於事務處理？

NoSQL 數據庫不執行 ACID 事務。在當今的應用程序中，這些屬性對於在必須使用 NoSQL 執行的事務中使用並不是微不足道的。它不支持結構化數據，也不使用結構化查詢語言。

在開發中使用 NoSQL 數據庫允許開發人員實現相同級別的並發性，而無需將內存結構轉換為關係結構。此外，雖然它們確實提供了高級別的數據安全性，但現代 IT 組織這樣做至關重要。分片過程將非常大的數據庫分成更小、更易於管理的部分，並不是每個數據庫都能實現自動化。當您使用 NoSQL 數據庫時，數據被跨多個節點分區，因此可以更有效地訪問，從而導致具有更多計算能力的更大數據集的選擇性訪問。現代應用程序要求數據庫具有高水平的可伸縮性、可靠性和可用性，因此也要求關係數據庫具有高水平的可靠性和可伸縮性。對於當今的應用程序，可以使用多種策略來克服 NoSQL 的缺點。

根據您的需要選擇合適的 NoSQL 數據庫需要考慮多種因素。此列表包括諸如所需數據類型、所需可靠性級別以及所需速度和可擴展性等因素。 MongoDB、Cassandra 和 Redis 是一些最流行的 NoSQL 數據庫。這些數據庫中的每一個都有自己的一組優點和缺點，因此您必須選擇最適合您的一個。無法保證 NoSQL 數據庫將是滿足您需求的最佳選擇。 NoSQL 數據庫的主要缺點之一是它們無法原生支持關係數據庫中的可靠性功能。在可靠性的特性中，原子性、一致性、隔離性和持久性都很重要。如果您需要執行事務，MongoDB 不是最適合您的數據庫。需要事務的應用程序越來越少，但有些確實需要事務來更新多個文檔/集合。在這種情況下，應該避免使用 MongoDB，因為它是團隊需要的。在選擇 NoSQL 數據庫時考慮許多因素至關重要，包括您正在處理的數據類型、所需的可靠性級別以及數據庫的性能和可擴展性。 MongoDB、Cassandra 和 Redis 只是當今可用的 NoSQL 數據庫中的一小部分。

為什麼金融數據不推薦使用 Mongodb

為什麼不應該將 MongoDB 用於財務數據？
由於缺乏事務支持，不推薦在金融數據中使用MongoDB。執行事務對數據可靠性和一致性至關重要。需要事務來確保與數據庫的一致性或同步，但並不總是執行事務。

Nosql 事務酸

NoSQL 數據庫不像關係數據庫那樣支持事務。這意味著您在使用 NoSQL 數據庫時不能依賴事務的 ACID 屬性。但是，一些 NoSQL 數據庫確實支持事務的某些特性，例如原子操作。

不同的 Nosql 數據庫可能提供不同級別的事務支持。

不同的 Nosql 數據庫可能提供不同級別的事務支持。例如，一些數據庫可能提供完整的事務支持，而其他數據庫可能只提供有限的支持。這可能是選擇 Nosql 數據庫時要考慮的重要因素。

數據是從面向對象的角度建模的，而不是存儲在關係數據庫中，以便開發人員更好地理解面向對象和關係數據庫之間的區別。面向文檔的數據庫（例如 MarkLogic、MongoDB 和 CouchDB）已經完全消除了這種阻抗失配。 NoSQL 數據庫的缺點是它們在敏捷性和可擴展性方面不提供此類功能。在實踐中，ACID 屬性的重要性通過市場如何應用或解決它們來證明。 MarkLogic 是一種 NoSQL 數據庫，它是 NoSQL 數據庫的一個示例，我們將了解它如何幫助 Java 中的多語句事務。 MarkLogic 是一個面向文檔的 NoSQL 數據庫。可以將對象序列化為語言中立的自描述格式，而無需經過複雜的映射。

在以下示例中，JAXB 用於將 POJO 呈現給 MarkLogic 以實現持久性。使用 MarkLogic 的 ACID 屬性，庫存反映了購買商品時的購買（以庫存減少的形式）。從數據庫的角度來看，數據庫將執行此任務作為全有或全無操作。因為這個事務是一個多語句事務，所以MarkLogic在第一次執行讀操作的時候創建了一個文檔級的鎖。如果我們成功運行上述程序，我們將收到一個包含三個訂單項目的訂單以及庫存項目的更新以減少項目數量。當程序再次運行時，我們可以通過聲明沒有庫存來強制交易發生異常（儘管有點虛假）。結果，當我們在這種情況下中止整個事務時，我們會收到以下錯誤。

當我們為了更新它而讀取一個對象時，我們必須確保在我們完成操作之前其他線程不會改變它的狀態。為了確保這一點，讀取操作在事務上下文之外時不會被隱式鎖定。要完成任務，您必須使用 DocumentDescriptor 對象。我們相信樂觀鎖定，因為我們相信當我們執行後續更新時，我們的操作系統不會改變。在這座大樓裡發生隔離違規的情況並不少見；但是，如果有問題，應該進行調查。 MarkLogic 將跟踪更新的版本，如果我們擊敗了它們，則會向我們發送電子郵件。 MarkLogic 服務器的目標是以開發人員可以在不犧牲其任何功能的情況下使用的方式提供強大的功能。請隨意瀏覽該網站以獲取有關這些主題和其他主題的更多信息。有關本文中使用的多語句事務示例，請參閱 GitHub 頁面。

為什麼 Mongodb 是最好的文檔數據庫

文檔數據庫是存儲大量數據的應用程序的絕佳選擇。這個星球上最流行的文檔數據庫是 MongoDB。
鍵值存儲對於需要將數據存儲在簡單數據模型中的應用程序很有用。像 Redis 這樣的鍵值存儲是最受歡迎的。
如果您需要表來存儲數據，那麼面向列的數據庫是一個很好的選擇。 MySQL 是使用最廣泛的面向列的數據庫。
數據可以通過使用圖形數據庫存儲在圖形中。它是最流行的圖數據庫，也是最流行的 NoSQL 數據庫之一。

Mongodb 事務

在 MongoDB 中，事務是一個單一的工作單元，由對數據庫的一個或多個操作組成。事務對於確保數據完整性和確保數據按照您期望的順序進行處理很有用。
MongoDB 提供兩種類型的事務：
1. 單一操作：這是最常見的事務類型，用於更新、插入或刪除單個文檔。
2. 多文檔事務：這些事務可以更新、插入或刪除多個文檔，有助於確保按特定順序處理數據。
要啟動事務，您可以使用 db.collection.startTransaction() 方法。此方法採用一些參數，讓您指定事務的讀取關注和寫入關注。讀關注指定 MongoDB 應該如何為事務讀取數據，而寫關注指定 MongoDB 應該如何為事務寫入數據。
啟動事務後，您可以運行通常在數據庫上運行的任何操作。您在事務中運行的所有操作都將屬於同一工作單元。
要提交事務，您可以使用 db.collection.commitTransaction() 方法。此方法會將您在事務中所做的所有更改寫入數據庫。
如果要中止事務，請使用 db.collection.abortTransaction() 方法。此方法將回滾您在事務中所做的所有更改。

術語事務是指處理數據庫中一個或多個操作的邏輯進程組，例如多個文檔的讀取或寫入。事務用於通過組合和隔離多個語句來創建統一的操作。數據庫原子性和隔離用於實現 ACID 合規性。在 MongoDB 中，有兩個用於事務處理的 API。除了作為第一個 API 之外，核心 API 的語法類似於關係數據庫的語法。第二種選擇是使用 MongoDB 的事務處理。通常使用在應用程序語言的適當 MongoDB 驅動程序中定義的 API 方法之一編寫和執行事務。

在 MongoDB 中創建會話是生成事務的第一步。 startTransaction() 方法分為兩部分：readConcern 和 writeConcern。這些選項確保處於多數提交狀態的數據保持實時同步。如果出現錯誤，交易將中止；請參閱附表以獲取更多信息。在這方面，我們可以聘請跑步作者。作者由我們管理。在此會話中，我們將通過添加返回之前的結果，因此請立即調用 find()。

本指南定義了事務以及它們在 MongoDB 中的最佳用例。我們還從概念上介紹了 MongoDB 中事務會話的過程。如果您想了解有關 MongoDB 和 Prisma 的更多信息，我們已經創建了從頭開始指南或如何添加到現有項目指南。使用 MongoDB 處理事務涉及許多最佳實踐。 符合 ACID 的事務保護事務數據不受無效數據庫狀態的影響。啟動事務後，請確保進行優化以使其運行 60 秒。一次交易中的操作數量不應超過 1,000 個文件。

MongoDB 的原子事務保證使其成為需要數據一致性和數據完整性的應用程序的絕佳選擇。此外，事務是 ACID 標準的關鍵組成部分，這對於需要持續訪問數據的應用程序來說是必需的。

Mongodb 的力量：交易

可以使用 NoSQL 數據庫 MongoDB 執行多頁事務。事務可用於確保對來自單個或多個集合的多個文檔的多次讀取和寫入是原子的。除了事務之外，還可以使用它們來確保跨多個操作、集合、數據庫、文檔和分片的原子性。 MongoDB 始終提供原子性這一事實使其成為出色的事務工具。 MongoDB 以每秒 2.5 億個事務的速度處理事務。

Oracle Nosql 數據庫事務

Oracle NoSQL 數據庫事務是作為單個單元執行的一組讀取和寫入。事務中的所有寫入對於事務提交後發生的所有讀取都是可見的。一個事務可以跨越多個鍵和數據項。

Nosql 數據庫：何時使用它們以及何時避免它們

另一方面，對於需要存儲大量非結構化數據或結構化數據較少的組織來說，NoSQL 數據庫可能是更好的選擇。與傳統數據庫不同，NoSQL 數據庫不支持事務支持。對於需要保留大量數據並正在尋找一種一致的存儲和管理方法的系統來說，這可能不是最佳選擇。

數據庫

Nosql 數據庫是不使用傳統 SQL 數據庫結構的數據庫。相反，他們使用更靈活的結構，可以更輕鬆地擴展以滿足現代應用程序的需求。

NoSQL 數據庫中的數據存儲在文檔中，而不是表中。它們被設計為靈活、可擴展，並且能夠在幾分鐘內響應現代業務需求。文檔數據庫、鍵值存儲、寬列數據庫和圖形數據庫是一些可用的 NoSQL 數據庫類型。全球 2000 強組織正在迅速採用 NoSQL 數據庫來為其關鍵任務應用程序提供支持。上面提到的五個趨勢是大多數關係數據庫遇到的最困難的技術挑戰之一。關係型數據庫由於數據模型固定，是敏捷開發的一大障礙。 NoSQL 將應用程序模型定義為數據模型的子集。

使用 NoSQL 建模數據不是靜態的。在面向文檔的數據庫中存儲數據的實際格式是 JSON。此外，這消除了 ORM 框架的使用並簡化了應用程序開發。新引入的 N1QL 查詢語言（發音為 nickel）是 Couchbase Server 4.0 的一個強大的 SQL 和 JSON 擴展。該產品不僅能夠支持標準的SELECT/FROM/WHERE語句，還支持聚合（GROUP BY）、排序（SORT BY）、連接（LEFT OUTER/INNER）等。 NoSQL 數據庫以其高水平的運營效率和橫向擴展架構而著稱。隨著越來越多的客戶通過網絡和移動應用程序在線與企業互動，服務的可用性已成為一個問題。

NoSQL 數據庫可以輕鬆部署和配置。它們專為讀取、寫入和存儲而設計。它們的運行範圍很廣，包括管理和監控不同規模的集群。 NoSQL 數據庫分佈在多個數據中心，無需單獨的軟件即可複制。它還可用於通過硬件路由器啟用即時災難恢復，從而消除了應用程序等待數據庫檢測到問題並執行其自身恢復的需要。隨著 NoSQL 數據庫的進步，您可以創建在多個平台上運行的 Web、移動和 IoT 應用程序。

NoSQL 數據庫因其可擴展性、複製性和靈活性而大有裨益。儘管它們具有高性能，但它們能夠在不損失性能的情況下處理大量數據。此外，它們非常適合需要以各種格式存儲文本、圖像和結構化數據的應用程序。

Nosql 數據庫的優勢

與傳統關係數據庫相比，NoSQL 數據庫有幾個優勢，包括更快的性能和更大的靈活性。可以存儲難以適合關係模型的數據，例如視頻流或社交媒體帖子。它們在數據查詢方面也更高效，因為它們不需要與關係數據庫相同級別的模式和數據映射。

酸性交易

在確定事務的特徵時，首字母縮略詞 ACID 由四個關鍵屬性定義：原子性、一致性、隔離性和持久性。數據庫中的事務可以定義為具有這些 ACID 特性的事務，事務系統可以定義為將這些 ACID 特性應用於數據存儲的系統。

稱為 ACID（原子性、一致性、隔離性和持久性）的屬性集是數據庫事務的重要組成部分，因為即使在出現錯誤、電源故障等情況下，也應維護該屬性集。事務是數據庫更改的重要組成部分。在開發分佈式應用程序時，了解 ACID 事務至關重要。 DBMS 採用兩種方法實現原子性。在應用任何更改之前，會將日誌文件寫入服務器。相反，第二種方法假設數據庫被劃分為固定長度的塊，稱為頁面。在事務處理過程中，存在頁面的兩個副本——當前頁面和影子頁面。

事務在隔離屬性中按順序執行，以避免狀態不一致的風險。客戶被 DBMS 系統誤以為事務是連續執行的，從而允許他們推斷事務結束時的狀態。客戶可能會發現等待持續時間較長的交易更容易，因為有些交易可能需要很長時間。 DBMS 僅在同時執行一系列事務時才允許事務交錯，從而導致事務創建調度。對同一數據項的操作由多個事務執行，其中一個是寫操作。原子性部分描述了實現原子性和持久性的一些更常見的方法。

酸合規性的重要性

為了使數據庫事務順利可靠地工作，它們必須始終以可預測和可靠的方式成功或失敗。 ACID 是一個術語，用於描述事務的四個主要和最重要的屬性：原子性、一致性、隔離性和持久性。滿足這些要求的交易被稱為符合 ACID。