面试题：自定义CouchDB冲突解决的错误处理机制

Question

假设现有一个对数据一致性要求极高的CouchDB应用场景，默认的冲突解决错误处理机制无法满足需求。请设计一套自定义的错误处理机制，详细说明设计思路、涉及到的CouchDB API以及如何与现有系统集成。

Answer 1

设计思路

1. 监控冲突：通过监听CouchDB的文档更新事件，在文档更新时检查是否存在冲突。可以设置一个钩子函数，每当有更新操作尝试时触发。
2. 冲突分析：当检测到冲突时，获取冲突的具体信息，例如冲突文档的不同版本内容。分析冲突的来源，比如是由于不同客户端同时修改同一字段，还是其他复杂情况。
3. 自定义策略：根据冲突分析结果，制定自定义的冲突解决策略。例如，如果是字段更新冲突，可以根据业务逻辑，选择保留最新更新的字段值，或者根据特定用户权限决定保留哪个版本。
4. 日志记录：记录所有冲突及其处理过程，方便后续分析和审计。日志应包含冲突发生时间、冲突文档ID、涉及的版本以及最终采取的解决措施。

涉及到的CouchDB API

1. 文档读取API：使用GET /{db}/{doc_id}来获取冲突文档的不同版本，以便分析冲突内容。例如，在Python中可以使用requests库：

import requests
response = requests.get('http://localhost:5984/my_db/my_doc_id')
conflicting_docs = response.json()['_conflicts']
for conflict_doc_id in conflicting_docs:
    conflict_doc_response = requests.get(f'http://localhost:5984/my_db/{conflict_doc_id}')
    conflict_doc = conflict_doc_response.json()
    # 分析冲突文档内容

2. 文档写入API：使用PUT /{db}/{doc_id}来更新文档以解决冲突。例如：

new_doc = {
    # 根据冲突解决策略构建新的文档内容
    '_id':'my_doc_id',
    '_rev': 'new_rev_id',
    'field1': 'new_value'
}
response = requests.put('http://localhost:5984/my_db/my_doc_id', json=new_doc)

3. 复制API：如果冲突解决涉及到多台CouchDB服务器间的数据同步，可能会用到POST /{source_db}/_replicate和POST /{target_db}/_replicate来确保冲突解决后的数据在不同节点间保持一致。

与现有系统集成

1. 中间件层：在应用程序与CouchDB之间添加一个中间件层。例如，在Node.js应用中，可以使用Express中间件。这个中间件层拦截所有对CouchDB的读写请求。

const express = require('express');
const app = express();
app.use((req, res, next) => {
    // 检查请求是否为CouchDB相关操作
    if (req.url.startsWith('/my_couchdb')) {
        // 处理读写请求，检测和解决冲突
        // 调用自定义的冲突处理函数
        handleConflict(req, res, next);
    } else {
        next();
    }
});

2. 事件驱动集成：利用CouchDB的事件通知机制（如通过_changes feed），当有文档更新、冲突等事件发生时，触发自定义的错误处理程序。在Python中可以使用couchdbkit库来监听_changes feed：

from couchdbkit import Server
server = Server('http://localhost:5984')
db = server['my_db']
for change in db.changes():
    doc_id = change['id']
    if 'conflicts' in change:
        handle_conflict(doc_id)

3. 配置管理：在现有系统的配置文件中添加自定义错误处理机制的相关配置，如日志文件路径、冲突解决策略的参数等。这样可以方便地在不修改代码的情况下调整错误处理行为。