如何在NoSQL中进行原子性、多记录和相互依赖的操作？

Question

我最初熟悉的是关系型数据存储。我现在正在研究NoSQL并尝试了解其用例。以下是最近一直困扰着我的问题。

如何使用典型的NoSQL产品执行以下操作？

- 读取多个输入 - 为它们计算新值（每个输出都依赖于所有输入） - 将值写回

过去处理其他问题的示例是，您有一个带有各种用户帐户的Web游戏。用户可以互相发起攻击，攻击公式是复杂的黑盒游戏逻辑，根据两个输入和随机性确定相互结果。您需要强制执行攻击以原子方式发生，并且输入反映了序列化后的攻击序列中的一致时间点，输出也是如此。

重要的是：

- 所有输出以某种我们无法分解的复杂方式依赖于所有输入（即我们不能将其转换为标准的银行账户到事务分类帐示例，我们不能仅使用先前记录日志等）。 - 换句话说，我们不是在做P1 + = $10，P2- = $10这样的操作。 - 更像是我们正在（基本上是一些复杂/不可约的东西）进行[P1，P2] =（sha1（P1 + P2），sha1（P1-P2））的操作，其中我们希望获得P1和P2的值的一致快照[并不是说该行是实际游戏的好示例]。 - 输入将是小记录子集的任意选择，因此我们不能只使用复合记录。 - 外部观察者在所有操作之前或之后看到统一/一致的状态，但不在其间。

我们遇到了这个问题。我们实际上正在使用关系型数据库，但我们没有像应该那样使用其事务功能。结果，在线玩家互相攻击时往往会生成错误的结果，并为攻击者生成虚假资源。

在关系模型中，我会使用事务来完成这项工作。想想看，这可能是事务的标准示例。

如何在NoSQL中实现这一点？

以下是我在SO和其他地方看到的答案，我认为它们不适用于此特定实例：

- 忽略竞态条件的可能性 - 重新设计游戏，使其不成问题 - 使用数据存储实现2PC、面包店算法等 - 使用外部锁定服务

如果您认为它们中的任何一个或全部都是好的解决方案，请告诉我如何以及为什么。

我希望能够获得有关如何在实践中实现此类内容的指南。

谢谢！

- Ming

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由于NoSQL涵盖了许多不同的产品/技术，因此我认为答案将取决于您想要使用哪种NoSQL解决方案。 我不认为会有一个适用于所有现有NoSQL解决方案的最佳答案。 您有特定的NoSQL解决方案吗？ - Laurent Parenteau

我看了几个，意识到它们彼此非常不同。但我注意到一个共同点是，似乎没有一个提供像这样的操作的通用支持。如果需要具体示例，让我们问一下：在MongoDB中如何做到这一点？或者，在CouchDB中如何做到这一点？ - Ming

一些NoSQL解决方案（如GT.M）提供事务处理。因此，您使用事务的“关系模型”解决方案将在那里起作用。现在您特别询问MongoDB或CouchDB，让我们看看这些解决方案的专家有什么要说的。 - Laurent Parenteau

Answer 1

关于这个主题，你需要了解有关MongoDB的两件事：

• 原子性的单位是单个文档。
• 没有事务，但可以模拟它们。

记住，这种事情不是MongoDB的强项，而且你自己也指出了，它本质上就是一个事务。

然而，如果你要尝试对其进行建模，可以先创建一个攻击集合，其中文档如下：

{
  attacker: {user_document},
  attackee: {user_document},
  in_progress:  boolean (true or false),
  outcomes: [array of results based on calculation]
}

为启动攻击，您需要使用findAndModify并使用包含两个用户ID的查询文档执行upsert来查询攻击集合。如果已存在攻击，则不会创建新攻击。如果不存在攻击，则会插入文档并将in_progress设置为true以开始攻击。请在其中放置所有必要的用户详细信息。

接下来，进行黑盒计算并将结果序列推送到outcomes数组中，这些结果需要对两个用户文档进行一系列更新，并将in_progress设置为false。

完成后，逐个将outcomes应用于用户集合。

如果没有更多的outcome存在，则删除attack文档，以便可以开始新的攻击。

不确定是否符合您的要求，但希望这可以帮助您考虑如何实现。

- Tyler Brock