下面将介绍 MongoDB 4.0 核心的一些新特性。

结合 MongoDB 文档模型内嵌数组、文档的支持，目前的单文档事务能满足绝大部分开发者的需求。为了让 MongoDB 能适应更多的应用场景，让开发变得更简单，MongoDB 4.0 将支持复制集内部跨一或多个集合的多文档事务，保证针对多个文档的更新的原子性。而在未来的 MongoDB 4.2 版本，还会支持分片集群的分布式事务。

MongoDB 的事务接口非常简单，开发者只需要将「需要保证原子性的更新序列」放到一个 session 的 开始事务 与提交事务之间即可。

事务是 MongoDB 开发团队经过3年多努力的结果，从3.0版本引入 WiredTiger 、到3.2版本支持 ReadConcern、3.6 支持 Causal Consistency 等很多工作都是在为事务功能做准备，最终在4.0版本将整个事务的API提供给用户，帮助用户更好的构建应用。

灵活的文档模型是 MongoDB 相比传统关系型数据库的一大优势，应用开发者无需为存储的数据预先定义结构（或者模式），这使得开发者能快速的应对开发需求的迭代；在灵活的同时，MongoDB 还提供了 schema validation 功能，使得开发者可以根据需要定义文档数据的模型。

MongoDB 的文档允许用户灵活的写入各种类型的数据字段，这给消费数据带了一定的复杂性，比如一些数据分析的场景，应用通常希望某个字段的数据拥有统一的类型，以方便数据处理。

MongoDB 4.0 引入了新的聚合操作符 $convert， 允许用户在 aggregation pipeline 里将文档的字段转换成统一的类型输出，使得数据消费端，比如 MongoDB BI 工具、Spark Connectors 以及其他 ETL 工具能更简单的处理 MongoDB 数据。

为了确保备节点上的读与主节点保持相同的因果一致性语义，MongoDB 备节点在批量应用 oplog 的时候会阻塞读请求，这使得在高写入负载下，备节点上读的平均延时通常比主节点更高。

借助事务功能中 storage engine timestamps and snapshots的实现，引擎层可以很容易的实现「指定时间戳快照读取的功能」，使得备节点上的读请求无需阻塞等待就能读到一致时间点的数据。这个特性将极大的提升 MongoDB 读扩展的能力。

应用在不断演进过程中，其负载特性也在不断发生变化，这就要求数据库具备扩展的能力，及时适应应用的负载变化。MongoDB 分片集群支持实时的添加、移除shard 节点，并能在各个 shard 之间自动迁移数据来均衡负载。

MongoDB 4.0 支持在迁移数据的过程中，并发的读取（源端）和写入（目标端），使得迁移的性能提升了约 40%， 使得新添加的节点能更快的承载业务压力，让分片集群发挥最佳效果。

MongoDB 3.6 推出了修改订阅（ Change Streams）的功能，使得用户能实时的获取数据的修改，同时通过 Change Streams 还能很方便的实现多数据中心跨复制集的数据同步。MongoDB 4.0 进一步扩展 Change Streams 功能，可以实现分片集群维度的修改订阅。

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