面试题：CouchDB MVCC并发控制在复杂更新场景下的挑战与应对

Question

假设在CouchDB中有一个复杂业务场景，多个文档之间存在关联关系，且同时有多个客户端对这些关联文档进行更新操作。请分析MVCC在这种情况下可能面临的并发控制挑战，并说明CouchDB是如何应对这些挑战以保证数据完整性的。

Answer 1

MVCC在复杂业务场景下面临的并发控制挑战

1. 版本冲突：多个客户端同时更新关联文档，可能导致版本号不一致，出现写 - 写冲突。例如，客户端A和客户端B同时读取文档版本V1，A先更新为V2，B再更新时由于不知道A的操作，可能会覆盖A的更新，造成数据丢失。
2. 关联关系一致性：多个关联文档更新时，MVCC可能难以保证所有关联文档的版本状态在更新过程中始终保持一致。比如文档A与文档B关联，A更新到版本V2，B更新到版本V3，但A的V2版本依赖B的V2版本，此时就出现关联关系的不一致。
3. 性能开销：MVCC为每个版本维护数据，在复杂业务场景下文档数量和版本数量增多，会增加存储开销和读取不同版本数据时的查询开销，影响系统性能。

CouchDB应对挑战保证数据完整性的方式

1. 冲突检测与解决：CouchDB使用修订版本号（_rev）来跟踪文档的变化。当客户端更新文档时，必须提供当前的修订版本号。如果该版本号与服务器上的版本号不一致，更新请求将被拒绝，客户端需要重新获取最新版本并合并更改后再次尝试。这确保了只有最新版本的更新能够成功，避免写 - 写冲突导致的数据丢失。
2. 批量操作：CouchDB支持通过_bulk_docs API进行批量文档更新。在一次批量操作中，CouchDB会确保所有文档要么全部成功更新，要么全部失败，从而保证关联文档之间的一致性。这样可以避免部分文档更新成功，部分失败导致的关联关系不一致问题。
3. 基于时间戳的排序：CouchDB使用时间戳来确定文档版本的先后顺序。在处理冲突时，时间戳较新的版本通常被视为更优版本，尽管这也可以根据应用逻辑自定义。这有助于在多个客户端并发更新时，以一种可预测的方式解决冲突，维护数据的一致性。
4. 视图一致性：CouchDB的视图是一种索引机制。在复杂业务场景下，视图可以通过设计文档来定义如何从文档数据中提取索引信息。当文档更新时，视图会根据更新情况进行相应调整，确保视图中的数据与文档的最新状态保持一致，从而保证基于视图查询的关联数据的完整性。