MongoDB 驱动以及分布式集群读取优先级设置

本文主要介绍使用MongoDB C驱动读取分布式MongoDB集群时遇到的坑，主要在读取优先级和匹配tag上；同时简单介绍Python驱动、Node.js驱动、Mongoose驱动如何使用读取优先级和匹配tag。

前提：MongoDB集群为 replica set shard，部署可以参考：MongoDB搭建Replica Set Shard Cluster步骤。读取优先级和tag相关知识可参考官方文档：read-preference.

1 MongoDB C 驱动编译安装

（1）下载最新的MongoDB C Driver ，https://github.com/mongodb/mongo-c-driver/releases，下载发布版本，当前为mongo-c-driver-1.3.0

（2）解压编译：

./configure --prefix=/home/users/cswuyg/test_mongodb/mongo_c_13/install --enable-example --enable-ssl=no --enable-static

make

make install

注1：如果gcc不在默认路径下，需要把它加入到环境变量PATH中。

注2：我不使用ssl所以disable掉。

3 使用C驱动

参考文档：http://api.mongodb.org/c/current/index.html#api-reference

简单的CRUD文档都有demo，就不多说了。

比较旧版本的libmongoc可能会有这样的提示：

mongoc驱动出现info提示：Unexpectedly connected to sharded cluster

这个是因为libmongoc要求必须有两个以上的mongos地址，mongoc_client_new加上地址就行，eg:

mongoc_client_t* client = mongoc_client_new("mongodb://xxx:27030,yyy:27030/?w=1");

3 遇到的坑

在使用MongoDB C Driver时，发现无法使用nearest模式读取数据，而可以count到数据。也就是

mongoc_collection_count 成功了，而mongoc_collection_find却失败了。

我们的应用部署在四地机房，不设置nearest而使用其它参数会导致数据读取耗时从5ms下降到60ms，我又不希望大集群拆散成小集群（为了容灾、在线数据更新），所以，这个问题要解决。

重新编译驱动，打开trace日志：

./configure --prefix=/home/users/cswuyg/test_mongodb/mongo_c_13/install --enable-example --enable-ssl=no --enable-static --enable-tracing

再编译测试代码，跑起来。

查看到日志里有这样的trace信息：

关键字：Failed to call say, no good nodes in

google一下，确定是由于tag所致，驱动文档里并没有告知需要设置tag，这是坑1。

加上一个空的tag解决：

    mongoc_read_prefs_t* read_prefs = mongoc_read_prefs_new(MONGOC_READ_NEAREST);
    bson_t* tag = bson_new();
    mongoc_read_prefs_add_tag(read_prefs, tag);
    bson_destroy(tag);  
    mongoc_cursor_t* cursor = mongoc_collection_find(collection, MONGOC_QUERY_NONE, 0, 1, 0, query, NULL, read_prefs);

接着，我想试试tag，让某个应用只访问某地机房，又遇到问题：

    bson_t* tag = bson_new();   
    BSON_APPEND_UTF8(tag, "location", "bj");
    mongoc_read_prefs_add_tag(read_prefs, tag);
    bson_destroy(tag);

这样子使用一直无法通过，找到源码里的test代码，才知道必须有一个NULL结尾，tag要这样子写：

    bson_t* tag = bson_new();   
    BSON_APPEND_UTF8(tag, "location", "bj");
    mongoc_read_prefs_add_tag(read_prefs, tag);
    mongoc_read_prefs_add_tag(read_prefs, NULL);
    bson_destroy(tag);

这是坑2。

api文档中没有提及，文档中也没有相应的demo提醒，只能从源码中找到测试代码查看到使用方法。

这两个问题在网络上没有搜索到很直接的解答，所以掉坑里了。更多的人可能是通过uri来使用优先读取功能，所以不会碰到这个问题。所以，这里是使用uri的demo：

C代码都比较长，不放在博客，demo代码见github：test_c_driver.cpp

4 其它驱动

相比之下，MongoDB的Python驱动或者Node驱动要友好得多。

Python 驱动

#!/home/work/bin/python
# test find  with tag_set
# cswuyg @ 2014.7.18
# install pymongo pre.

import pymongo
import time

REMOTE_ADDRESS = "xxxxhost"
REMOTE_PORT = 27030
def _test_find():
    f_w = open("test", 'w')
    #client = pymongo.MongoClient(REMOTE_ADDRESS, 27030, readPreference='nearest')
    rpre = pymongo.read_preferences.Secondary(tag_sets = [{'location': 'gz'}])
    client = pymongo.MongoClient(REMOTE_ADDRESS, REMOTE_PORT, read_preference=rpre) # 注意这里的read_preference
    s = time.time()
    docs = client.myapp.myuser.find({'name': 'cswuyg'})
    with open('tmp.txt', 'w') as f_w: 
        for item in docs:
            f_w.write(str(item))
            f_w.write('
')

    e = time.time()
    print(e - s)

if __name__ == "__main__":
    _test_find()

参考文档：http://api.mongodb.org/python/current/examples/high_availability.html

MongoDB Node 原生驱动

/*
* 测试 mongodb 驱动 耗时
* cswuyg @ 2015.12.29
*/
"use strict";
var mongodb = require('mongodb');
var assert = require('assert');
var fs = require('fs');
var url = 'mongodb://xxxhost:27030/myapp?w=1&readPreference=nearest&readPreferenceTags=location:bj';   //在uri上设置读取优先级和tag

var findDocuments = function(collection, callback) {
    collection.find({'name': 'cswuyg'}).limit(1).toArray(function(err, docs) {
        callback(docs);
    });      
}

mongodb.MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    assert.equal(null, err);
    console.log("Connected correctly to server");
    var col = db.collection('myuser');
    var s = new Date().getTime();
    findDocuments(col, function(docs) {
        var writerStream = fs.createWriteStream('tmp.txt');
        writerStream.write(JSON.stringify(docs[0]), 'UTF8');
        writerStream.end();
        var e = new Date().getTime();
        console.log(e - s);
    });
});

参考文档：https://mongodb.github.io/node-mongodb-native/driver-articles/mongoclient.html

Node Mongoose 驱动

可以在Schema层面、Query层面设置读取模式，没看到可以像原生驱动那样在uri中指定读取模式。

但是，我实际测试的时候，发现如果使用的是MongoS，则在schema上指定tag无效，它始终去找最近的那个实例。而且必须在createConnection中指定option参数{mongos: true}，否则在Query层面指定的tag也会无效。所以最终解决方案就是必须加上mongos:true，且在Query层面指定读取优先级。

/*
* * 测试 mongoose 耗时
* * cswuyg @ 2015.12.29
* */
"use strict";

var mongoose = require('mongoose');
var fs = require('fs');
var connect = mongoose.createConnection('mongodb://xxxhost:27030, yyyhost:27030/myapp', {mongos: true});   //注意mongos

var schema = {name: {type: String}};
var colSchema = new mongoose.Schema(schema, {collection: 'myuser'});
var model = connect.model('myuser', colSchema);

setTimeout(function() {
    var s = new Date().getTime();
    var query = new mongoose.Query({'name': 'cswuyg'}).read('n', [{location:'nj'}]);  //Query层面设置读取优先级和tag
    model.find(query).exec(function(err, doc) {
        var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');
        writerStream.write(doc.toString(), 'UTF8');
        writerStream.end();
        var e = new Date().getTime();
        console.log(e - s);
    });

}, 1000);

setTimeout(function() {
    var s = new Date().getTime();
    var query = new mongoose.Query({'name': 'cswuyg'}).read('n', [{location:'nj'}]);
    model.find(query).exec(function(err, doc) {
        var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');
        writerStream.write(doc.toString(), 'UTF8');
        writerStream.end();
        var e = new Date().getTime();
        console.log(e - s);
    });

}, 2000);

参考文档：

1、http://mongoosejs.com/docs/guide.html#read

2、http://mongoosejs.com/docs/api.html#query_Query-read

ps1 耗时比较：

上面谈到到4中驱动C、Python 、Node的两个驱动性能接近，在我的测试中都是20ms左右。异步模式的驱动因为回调，所以会有lazy处理的效果，要setTimeout才能得到query耗时。

ps2 MongoDB集群配置和运维：

MongoDB集群设置相关的可以看下我之前的两篇分享： MongoDB使用小结：一些不常见经验分享 & MongoDB使用小结：一些常用操作分享。

本文所在：http://www.cnblogs.com/cswuyg/p/5087377.html