Mongodb的oplog详解

Oplog 是 MongoDB 实现复制集的关键数据结构，在复制集中 Primary 对数据库操作之后就会产生一个 Oplog 文档保存在 local.oplog.rs 集合中，Secondary 成员会拉取 Primary 的 Oplog 并重放相同的操作，从而达到 Secondary 成员与 Primary 有一致的数据。实际上复制集中每一个成员都会保存 Oplog，其他成员会根据连接延迟等因数选择最近的成员拉取 Oplog 数据。

Oplog 存在集合 local.oplog.rs，这是系统内置集合，一个 capped collection，即是这个 collection 有固定大小，一旦写满数据会从头开始写入，就像一个圆形的队列结构。这个 collection 大小在初始化集群时设置，默认的大小是 5% 的空闲磁盘空间，也可以在配置文件设置 oplogSizeMB 选项，或者在启动 MongoDB 后使用 replSetResizeOplog 命令动态设置 collection 大小。

Oplog 与 MongoDB 的其他的文档没有什么不同，它固定有一些属性：

1. ts: MongoDB 的内置的特殊时间戳数据结构，如 Timestamp(1503110518, 1), 由秒级的 Unix 时间戳和一个顺序增长的整数 increment 表示。长度为 64 位，其中 Unix 时间戳占 32 位，后 32 位可以保存同一秒内的第几次操作。
2. h: hash 值代表每个 Oplog 的唯一标识。
3. v: Oplog 版本
4. ns: namespace 命名空间，数据库+集合，用 database.collection 表示。但如果是表操作命令等，变成 database.$cmd。
5. op：operation type，操作类型，包含以下几种：
   1. i: insert, 插入文档
   2. u: update, 更新文档
   3. d: delete, 删除文档
   4. c: command, 操作命令，如 createIndex 等
   5. n: 空操作，用于空闲时主从同步 Oplog 时间信息
6. o: operation， Oplog 操作的具体内容，例如 i operation type，o 即是插入的文档。对于 u operation type, 只更新部分内容， o 键的内容为 {$set: {…}}
7. o2: 用于 update 操作，包含 _id 属性值。

Oplog 的重放是幂等(idempotent)的，即是说同一个 Oplog 重放多次最终结果还是一致的。这是 MongoDB 将许多命令操作进行了转化，保持生成的 Oplog 是可以幂等的，如执行以下 $inc 操作：

db.test.update({_id: ObjectId(“533022d70d7e2c31d4490d22”)}, {$inc: {count: 1}})