面试题：MongoDB读写分离的实现方式

常见方法及原理

副本集架构：MongoDB的副本集由一个主节点（Primary）和多个从节点（Secondary）组成。主节点负责处理所有写操作，写操作会记录在oplog（操作日志）中。从节点通过复制主节点的oplog来保持数据同步。对于读操作，默认情况下应用程序会将读请求发送到主节点，但可以配置驱动程序将读请求分发到从节点，实现读写分离。
读偏好设置：在应用程序中通过设置读偏好（Read Preference）来决定读请求发送到哪个节点。常见的读偏好有：
- Primary：读请求只发送到主节点，保证读到最新数据，但可能会增加主节点负载。
- PrimaryPreferred：优先从主节点读，如果主节点不可用，则从从节点读。
- Secondary：读请求只发送到从节点，可减轻主节点负载，但可能读到的数据不是最新的（存在复制延迟）。
- SecondaryPreferred：优先从从节点读，如果所有从节点不可用，则从主节点读。
- Nearest：读请求发送到距离应用程序最近的节点，不区分主从节点。

配置副本集支持读写分离

初始化副本集：在启动MongoDB实例时，通过配置文件或命令行参数指定replSet参数，例如：

mongod --replSet myReplSet --port 27017 --dbpath /data/db1
mongod --replSet myReplSet --port 27018 --dbpath /data/db2
mongod --replSet myReplSet --port 27019 --dbpath /data/db3

初始化副本集配置：登录到其中一个节点，使用rs.initiate()命令初始化副本集，例如：

rs.initiate({
    _id: "myReplSet",
    members: [
        { _id: 0, host: "localhost:27017" },
        { _id: 1, host: "localhost:27018" },
        { _id: 2, host: "localhost:27019" }
    ]
})

配置读偏好：在应用程序代码中，根据需求设置读偏好。以Node.js的MongoDB驱动为例：

const { MongoClient } = require('mongodb');
const uri = "mongodb://localhost:27017,localhost:27018,localhost:27019/?replicaSet=myReplSet";
const client = new MongoClient(uri, {
    readPreference: 'secondaryPreferred'
});

读写分离可能带来的问题及解决方法

数据一致性问题：从节点数据可能存在复制延迟，导致读到的数据不是最新的。
- 解决方法：
  - 应用层控制：对于一些对数据一致性要求极高的读操作，设置读偏好为Primary或PrimaryPreferred。
  - 使用线性化读：MongoDB 4.0及以上版本支持线性化读，通过设置readConcern: { level: "linearizable" }，保证读操作读到最新提交的数据，但会增加延迟。
负载均衡问题：如果从节点负载不均衡，可能导致部分从节点压力过大。
- 解决方法：
  - 合理配置从节点数量：根据业务读负载预估，合理添加从节点。
  - 使用负载均衡器：在应用程序和MongoDB副本集之间部署负载均衡器（如HAProxy），将读请求均匀分配到各个从节点。
故障转移问题：主节点故障时，副本集需要进行选举新的主节点，可能导致短时间内读写服务不稳定。
- 解决方法：
  - 应用程序重试机制：在应用程序中设置重试逻辑，当遇到连接错误或操作失败时，进行重试。
  - 监控与预警：通过监控工具（如MongoDB Enterprise Monitor）实时监控副本集状态，及时发现并处理主节点故障等问题。

面试题：MongoDB读写分离的实现方式

知识考点

面试题答案

常见方法及原理

配置副本集支持读写分离

读写分离可能带来的问题及解决方法