MongoDB之 写安全(Write Concern)
MongoDB Write Concern，简称MongoDB写入安全机制，是一种客户端设置，用于控制写入安全的级别。Write Concern 描述了MongoDB写入到mongod单实例，副本集，以及分片集群时何时应答给客户端。默认情况下，mongoDB文档增删改都会一直等待数据库响应(确认写入是否成功)，然后才会继续执行。本文讲述了MongoDB 应答机制及相关参数。
一、MongoDB应答机制
MongoDB应答机制就是说对于当前数据库的写入成功与否告知客户端(db.getLastError()）。如下：
mongoDB client发出写入(或更新)请求---->mongoDB Server端写入---->通知客户端已经写入OK
主要分为2种应答机制
应答式写入(缺省情形，安全写入，适用于数据强一致性场景)
非应答式写入(非安全写入，适用于数据弱一致性场景)
实现方式
通过Write Concern来实现，客户端驱动调用db.getLastError()方法，错误返回给客户端
如果捕获到错误，则可以通过客户端定义的逻辑尝试再次写入或记录到特定日志等
二、Write Concern用法
{ w: <value>, j: <boolean>, wtimeout: <number> }
w : 该选项要求确认操作已经传播到指定数量的mongod实例或指定标签的mongod实例
w可选的的值
<number>
w:1(应答式写入)
要求确认操作已经传播到指定的单个mongod实例或副本集主实例(缺省为1)
w:0(非应答式写入)
不返回任何响应，所以无法知道写入是否成功
但是对于尝试向已关闭的套接字写入或者网络故障会返回异常信息
w:>1(用于副本集环境)
该值用于设定写入节点的数目，包括主节点
"majority"(大多数)
适用于集群架构，要求写入操作已经传递到绝大多数投票节点以及主节点后进行应答
<tag set>
要求写入操作已经传递到指定tag标记副本集中的成员后进行应答
j : 该选项要求确认写操作已经写入journal日志之后应答客户端(需要开启journal功能)
则在意外重启，宕机等情形下可以通过journal来进行数据恢复
写入journal操作必须等待直到下次提交日志时完成写入
为降低延迟，MongoDB可以通过增加commit journal的频率来加快journal写入
wtimeout:
该选项指定一个时间限制,以防止写操作无限制被阻塞导致无法应答给客户端
wtimeout的单位为ms，当w值大于1时生效，该参数即仅适用于集群环境
当某个节点写入时超出指定wtimeout之后，mongod将返回一个错误
在捕获到超时之前，mongod并不会撤销其他节点已成功完成的写入
wtimeout值为0时等同于没有配置wtimeout选项，容易导致由于某个节点挂起而无法应答
对于单实例应答的情形，是将数据写入到内存后开始应答，除非j:true，则保证掉电后不会丢失数据
三、几种不用应答模式图示说明
1、非应答式写入图示
MongoDB不对客户端进行应答，驱动会检查套接字，网络错误等。
mongos> db.version()
3.2.9
mongos> db.version()
3.2.9
mongos> db
test
mongos> db.blogs.insert({ename:"leshami",url:"http://blog.csdn.net/leshami"},{writeConcern:{w:0}})
WriteResult({ }) //此处应答为空
mongos> db.blogs.find({},{_id:0})
{ "ename" : "leshami", "url" : "http://blog.csdn.net/leshami" }
2、应答式写入图示
应答式写入是默认值
MongoDB会在收到写入操作并且确认该操作在内存中应用后进行应答，但不会确认数据是否已写入磁盘
同时允许客户端捕捉网络、重复key等等错误
mongos> db.blogs.insert({ename:"john",url:"http://blog.csdn.net/john"},{writeConcern:{w:1}})
WriteResult({ "nInserted" : 1 }) //此处应答信息显示为1个文档已插入
mongos> db.blogs.find({},{_id:0})
{ "ename" : "leshami", "url" : "http://blog.csdn.net/leshami" }
{ "ename" : "john", "url" : "http://blog.csdn.net/john" }
3、带journal应答式写入图示
确认写操作已经写入journal日志之后应答客户端，必须允许了日志功能，才能生效。
写入journal操作必须等待直到下次提交日志时完成写入
提供通过journal来进行数据恢复
4、副本集应答写入图示
对于使用副本集的场景，缺省情况下仅仅从主(首选)节点进行应答
建议修改缺省的应答情形为特定数目或者majority来保证数据的可靠
如下示例，w值为2，超时为5s
db.products.insert(
{ item: "envelopes", qty : 100, type: "Clasp" },
{ writeConcern: { w: 2, wtimeout: 5000 } }
)
如果不希望每次在增删改时添加writeConcern，可以通过设置settings.getLastErrorDefaults
如下示例，
cfg = rs.conf()
cfg.settings = {}
cfg.settings.getLastErrorDefaults = { w: "majority", wtimeout: 5000 }
rs.reconfig(cfg)
四、小结
1、write concern用于控制写入安全的级别，可以分为应答式写入以及非应答式写入
2、write concern是一个性能和数据强一致性的权衡，应根据业务场景进行设定
3、对于强一致性场景，建议w>1或者等于majority，以及journal为true，否则w=0
4、在副本集的情形下，建议通过配置文件来修改w以及设置wtimeout，以避免由于某个节点挂起导致无法应答
