[MongoDB] MongoDB Transaction

• 4.0부터 지원하는 기능이다.
• Transaction을 사용하겠다는 것은 컬렉션을 정규화 하겠다는 의미이다. 그렇기에 굳이 사용을 권장하지 않는다. 몽고디비의 특성과 맞지 않기 때문이다. (정규화를 할 것이면 처음부터 RDBMS를 고려하자)

Transaction을 사용하는이유는 은행 송금 서비스나, 예약 시스템처럼 여러 작업에 대하여 하나의 논리적인 단위로 묶어 원자성을 보장하기 위함이다.
RDBMS 같은 경우 lock을 사용하여 Transaction을 구현하지만,
MongoDB는 같은 오브젝트를 참고할 경우 에러를 발생한다. (4.2부터 에러가 발생했을 때, 에러를 발생시키고 retry를 시키는 부분을 내부에서 처리한다)
따라서 Transaction을 사용하면 성능이 저하되는 문제가 발생한다.

• 에러가 발생하고 복구하는 로직을 직접 구현한 코드

  from pymongo import MongoClient
  from pymongo.read_concern import ReadConcern
  from pymongo.write_concern import WriteConcern
  from pymongo.errors import ConnectionFailure, OperationFailure
  import certifi
  
  # 몽고디비는 트랜잭션을 추천하지 않는다.
  # 몽고디비는 같은 오브젝트를 참조하면 에러를 발생시킨다. -> 복구에 대한 비용이 매우 크다
  # 4.0 버전에서 직접 retry를 구현해본다.
  conn = "mongodb+srv://mongodb_user:__PWD__@cluster0.v6fiw3s.mongodb.net/"
  client = MongoClient(conn, tlsCAFile=certifi.where())
  
  # client.test.orders.drop()
  # client.test.inventory.drop()
  # client.test.inventory.insert_one({"name": "pencil", "qty": 1000})
  
  def update_orders_and_inventory(session):
      orders = session.client.test.orders
      inventory = session.client.test.inventory
  
      with session.start_transaction(read_concern=ReadConcern('majority'), write_concern=WriteConcern(w='majority')):
          order = 100
          orders.insert_one(
              {"name": "pencil", "qty": order}, 
              session=session
          )
          inventory.update_one(
              {
                  "name": "pencil",
                  "qty": {"$gte": order}
              },
              {
                  "$inc": {"qty": order * -1}
              }
          )
          commit_with_retry(session)
  
  def commit_with_retry(session):
      while True:
          try:
              session.commit_transaction()
              print("Transaction Commited.")
              print(session.client.test.orders.find_one({"name": "pencil"}))
              print(session.client.test.inventory.find_one({"name": "pencil"}))
              break
          except (ConnectionFailure, OperationFailure) as err:
              if err.has_error_label("UnknownTransactionCommitResult"):
                  print("UnknownTransactionCommitResult, retrying commit operation...")
                  continue
              else:
                  print("Error during commit...")
                  raise
  
  def run_transaction_with_retry(transaction_func, session):
      while True:
          try:
              transaction_func(session)
              break
          except (ConnectionFailure, OperationFailure) as err:
              # retry가 필요한 오류가 발생한 경우 while문을 계속 진행한다.
              if err.has_error_label("TransientTransactionError"):
                  print("TransientTransactionError, retryinh transaction...")
                  continue
              else:
                  raise
  
  # 세션을 열고 트랜잭션 실행한다.
  with client.start_session() as session:
      try:
          run_transaction_with_retry(update_orders_and_inventory, session)
      except:
          raise
  

• 에러처리를 데이터베이스 내부에서 직접 처리하는 코드

  from pymongo import MongoClient
  from pymongo.read_concern import ReadConcern
  from pymongo.write_concern import WriteConcern
  import certifi
  
  conn = "mongodb+srv://mongodb_user:__PWD__@cluster0.v6fiw3s.mongodb.net/"
  client = MongoClient(conn, tlsCAFile=certifi.where())
  
  # client.test.orders.drop()
  # client.test.inventory.drop()
  # client.test.inventory.insert_one({"name": "pencil", "qty": 1000})
  
  def callback(session):
      orders = session.client.test.orders
      inventory = session.client.test.inventory
      order = 200
  
      orders.insert_one(
          {"name": "pencil", "qty": order}, 
          session=session
      )
      inventory.update_one(
          {
              "name": "pencil",
              "qty": {"$gte": order}
          },
          {"$inc": {"qty": order * -1}},
          session=session
      )
  
  with client.start_session() as session:
      session.with_transaction(callback, read_concern=ReadConcern('majority'), write_concern=WriteConcern('majority'))
      print(session.client.test.orders.find_one({"name": "pencil"}))
      print(session.client.test.inventory.find_one({"name": "pencil"}))