Mongodb客户端原理

    JAVA客户端原理简述

    mongodb提供了官方的JAVA客户端，在上文中我们已经看到了示例。

    接下来我们简单的阐述一下它的基本原理：

    1）MongoClient参数列表中，允许指定多个mongod的addresses，注意，它们要么是同一个replica set中所有memebers列表，要么为同一个cluster的mongos列表，且不能混合使用。

    mongodb提供了2种架构模式：replica set和sharded cluster，其中replica set中多个member存储的数据一样，一个MongoClient只能允许与一个replica set通讯，它的所有members（必须为可以提供read、write操作的members）均需要传入MongoClient；对于shared cluster，通常会部署多个mongos，mongos是客户端与集群数据节点（shards节点）通讯的桥梁，因此MongoClient中可以指定多个mongos地址。

    其中addresses的顺序并不重要。

 

    2）如果指定的addresses为列表，那么MongoClient内部将构造一个MultiServerCluster实例；如果addresses为单个地址，则创建一个SingleServerCluster。

    其中MultiServerCluster内部维护一个map，Key为ServerAddress，Value为一个ClusterableServer实例；ClusterableServer接口的默认实现类为DefaultServer，它内部维护一个ConnectionPool，我们可以在创建MongoClient时指定MongoClientOptions，用于设定连接池的大小和其他一些参数（包括Socket参数、read preference、write concern等）。（参见源码：ConnectionSource，Mongo）

 

    3）对于replica set模式而言，MongoClient将同时与所有的members建立链接；其中write操作通过与primary节点建立的connection进行交互，但是对于read操作则需要调整，因为开发者可以为每个find()操作指定“read preference”（或者默认的），每个read操作都会从Server列表中根据“read perference”类型选择合适的Server（如果有多个，则最终随机选择其中一个），并将此server与操作binding，直到操作结束；如果read操作中使用了cursor，那么在cursor的整个遍历过程中，均会使用此前binding的server，不会更换server，但是因为内部ConnectionPool的机制，可能在整个Cursor遍历期间，多次IO会使用连接池中的不同的connection，不过这不会对操作带来任何问题。（参见源码：ClusterBinding，ReadPreferenceServerSelector，MongoCursor）

 

    4）对于sharded cluster而言，情况或许相对简单；因为每个mongos都可以接收read、write请求，客户端的每个操作都会从Server列表随机选择一个Server实例，然后从Server实例的连接池中获取Connection对象即可。对于Cursor问题，同3），即Cursor遍历期间，所有的IO均与一个Server通讯。

 

    5）MongoClient内置Server状态监测机制，每个Server都会初始化一个监控线程，此线程间歇性的与server地址建立链接，如果链接失败，则认为此Server，将会尝试从Server列表中移除（同时关闭其连接池中的链接）；此后如果某刻，此Server再次有效，那么再次将它添加到Server列表中。

    在MongoClientOptions中可以通过“heartbeatFrequency”参数指定监测的周期（参见源码：DefaultServerMonitor，ChangeListener）

 

List<ServerAddress> replicaSet = new ArrayList<ServerAddress>();
replicaSet.add(new ServerAddress("127.0.0.1",27017));
replicaSet.add(new ServerAddress("127.0.0.1",28017));
replicaSet.add(new ServerAddress("127.0.0.1",29017));//replica set
MongoClientOptions options = MongoClientOptions.builder().writeConcern(WriteConcern.MAJORITY)
        .connectTimeout(30000)
        .connectionsPerHost(128)
        .heartbeatConnectTimeout(15000)
        .heartbeatFrequency(10000)
        .maxConnectionIdleTime(60000)
        .maxWaitTime(10000).build();
MongoClient mongoClient = new MongoClient(replicaSet,options);
MongoDatabase db = mongoClient.getDatabase("test");
MongoCollection<Document> collection = db.getCollection("user");
MongoCursor<Document> cursor = collection.find(Filters.eq("name", "zhangsan")).batchSize(32)
        .skip(200)
        .limit(32).iterator();
while (cursor.hasNext()) {
    Document item = cursor.next();
    System.out.println(item.toJson());
}
cursor.close();//must be
mongoClient.close();