【深入 MongoDB 开发】使用正确的姿势连接分片集群

MongoDB分片集群（Sharded Cluster）通过将数据分散存储到多个分片（Shard）上，来实现高可扩展性。实现分片集群时，MongoDB 引入 Config Server 来存储集群的元数据，引入 mongos 作为应用访问的入口，mongos 从 Config Server 读取路由信息，并将请求路由到后端对应的 Shard 上。

使用分片集群时你需要知道的

用户访问 mongos 跟访问单个 mongod 类似
所有 mongos 是对等关系，用户访问分片集群可通过任意一个或多个mongos
mongos 本身是无状态的，可任意扩展，集群的服务能力为『Shard服务能力之和』与『mongos服务能力之和』的最小值。
访问分片集群时，最好将应用负载均匀的分散到多个 mongos 上

正确连接分片集群的姿势

要正确连接复制集，需要先了解下MongoDB的Connection String URI，所有官方的driver都支持以 Connection String 的方式来连接 MongoDB 分片集群。

下面就是Connection String包含的主要内容

mongodb://[username:password@]host1[:port1][,host2[:port2],...[,hostN[:portN]]][/[database][?options]]

mongodb:// 前缀，代表这是一个Connection String
username:password@ 如果启用了鉴权，需要指定用户密码
hostX:portX 多个 mongos 的地址列表
/database 鉴权时，用户帐号所属的数据库
?options 指定额外的连接选项

以连接阿里云数据库MongoDB版为例，当你购买阿里云MongoDB分片集群后，就会在控制台上看到各个mongos的地址信息。

为了方便用户使用，控制台上也生成了连接复制集的Connection String及通过Mongo Shell连接的命令。

例如通过java来连接，更多的DEMO

MongoClientURI connectionString = new MongoClientURI("mongodb://:****@s-m5e80a9241323604.mongodb.rds.aliyuncs.com:3717,s-m5e053215007f404.mongodb.rds.aliyuncs.com:3717/admin"); // ****替换为root密码

MongoClient client = new MongoClient(connectionString);

MongoDatabase database = client.getDatabase("mydb");

MongoCollection<Document> collection = database.getCollection("mycoll");

通过上述方式连接分片集群时，客户端会自动将请求分散到多个mongos 上，以实现负载均衡；同时，当URI 里 mongos 数量在2个及以上时，当有mongos故障时，客户端能自动进行 failover，将请求都分散到状态正常的 mongos 上。

当 Mongos 数量很多时，还可以按应用来将 mongos 进行分组，比如有2个应用A、B、有4个mongos，可以让应用A 访问 mongos 1-2（URI里只指定mongos 1-2 的地址），应用B 来访问 mongos 3-4（URI里只指定mongos 3-4 的地址），根据这种方法来实现应用间的访问隔离（应用访问的mongos彼此隔离，但后端 Shard 仍然是共享的）。

总而言之，在访问分片集群时，请务必确保 MongoDB URI 里包含2个及以上的mongos地址，来实现负载均衡及高可用。

常用连接参数

如何实现读写分离？

在options里添加readPreference=secondaryPreferred即可实现，读请求优先到Secondary节点，从而实现读写分离的功能，更多读选项参考Read preferences

如何限制连接数?

在options里添加maxPoolSize=xx即可将客户端连接池限制在xx以内。

如何保证数据写入到大多数节点后才返回?

在options里添加w= majority即可保证写请求成功写入大多数节点才向客户端确认，更多写选项参考Write Concern