面试题：Python多线程MongoDB操作的分布式一致性保证

写操作保证数据一致性

复制集写关注（Write Concern）
- 原理：在复制集环境下，MongoDB允许设置写关注级别。写关注决定了在返回写操作成功响应之前，有多少个副本集成员需要确认写操作。例如，w: "majority"表示只有当大多数副本集成员确认写操作后，客户端才会收到成功响应。这确保了写操作在大多数节点上持久化，从而保证了数据一致性。
- Python实现：

from pymongo import MongoClient

client = MongoClient()
db = client.test_database
collection = db.test_collection

# 使用写关注w: "majority"插入文档
result = collection.insert_one({"name": "test"}, write_concern={"w": "majority"})

分片集群写操作
- 原理：在分片集群中，写操作会被路由到对应的分片上。为了保证一致性，MongoDB同样支持写关注。此外，分片集群的配置服务器（Config Server）会维护元数据，确保写操作能准确地路由到正确的分片。
- Python实现：连接分片集群的方式与连接复制集类似，只是连接字符串可能不同。写操作同样可以设置写关注：

from pymongo import MongoClient

client = MongoClient("mongodb://mongos1.example.com:27017,mongos2.example.com:27017")
db = client.test_database
collection = db.test_collection

# 使用写关注w: "majority"插入文档
result = collection.insert_one({"name": "test"}, write_concern={"w": "majority"})

读操作保证数据一致性

复制集读偏好（Read Preference）
- 原理：读偏好决定了从哪个副本集成员读取数据。默认情况下，读操作会从主节点读取，以保证读到最新的数据。但是，在某些情况下，可以选择从Secondary节点读取，以分担读压力。如果选择从Secondary节点读取，可能会读到稍微滞后的数据。可以通过设置读偏好来平衡一致性和性能。例如，ReadPreference.PRIMARY总是从主节点读取，保证数据一致性；ReadPreference.SECONDARY_PREFERRED优先从Secondary节点读取，如果Secondary节点不可用则从主节点读取。
- Python实现：

from pymongo import MongoClient, ReadPreference

client = MongoClient()
db = client.test_database
collection = db.test_collection.with_options(read_preference = ReadPreference.PRIMARY)

# 从主节点读取数据
documents = list(collection.find())

分片集群读操作
- 原理：在分片集群中，读操作同样由mongos路由到相应的分片。读偏好的设置与复制集类似，可以根据业务需求选择从主节点或Secondary节点读取。
- Python实现：与复制集读偏好设置类似，在连接分片集群后，对集合设置读偏好：

from pymongo import MongoClient, ReadPreference

client = MongoClient("mongodb://mongos1.example.com:27017,mongos2.example.com:27017")
db = client.test_database
collection = db.test_collection.with_options(read_preference = ReadPreference.PRIMARY)

# 从主节点读取数据
documents = list(collection.find())

事务支持

原理：MongoDB从4.0版本开始支持多文档事务。事务可以确保一组操作要么全部成功，要么全部失败，从而保证数据一致性。在分布式系统中，这对于跨文档、跨集合甚至跨数据库的操作非常重要。
Python实现：

from pymongo import MongoClient

client = MongoClient()
session = client.start_session()
session.start_transaction()
try:
    db = client.test_database
    collection1 = db.test_collection1
    collection2 = db.test_collection2

    collection1.insert_one({"name": "doc1"}, session = session)
    collection2.insert_one({"name": "doc2"}, session = session)

    session.commit_transaction()
except Exception as e:
    session.abort_transaction()
    raise e
finally:
    session.end_session()

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面试题：Python多线程MongoDB操作的分布式一致性保证

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