Como usar a transação MongoDB usando o Mongoose?

Você precisa incluir a session dentro das opções para todas as operações de leitura/gravação que estão ativas durante uma transação. Só então eles são realmente aplicados ao escopo da transação onde você pode revertê-los.

Como uma lista um pouco mais completa, e apenas usando o mais clássico Order/OrderItems modelagem que deve ser bastante familiar para a maioria das pessoas com alguma experiência em transações relacionais:

const { Schema } = mongoose = require('mongoose');

// URI including the name of the replicaSet connecting to
const uri = 'mongodb://localhost:27017/trandemo?replicaSet=fresh';
const opts = { useNewUrlParser: true };

// sensible defaults
mongoose.Promise = global.Promise;
mongoose.set('debug', true);
mongoose.set('useFindAndModify', false);
mongoose.set('useCreateIndex', true);

// schema defs

const orderSchema = new Schema({
  name: String
});

const orderItemsSchema = new Schema({
  order: { type: Schema.Types.ObjectId, ref: 'Order' },
  itemName: String,
  price: Number
});

const Order = mongoose.model('Order', orderSchema);
const OrderItems = mongoose.model('OrderItems', orderItemsSchema);

// log helper

const log = data => console.log(JSON.stringify(data, undefined, 2));

// main

(async function() {

  try {

    const conn = await mongoose.connect(uri, opts);

    // clean models
    await Promise.all(
      Object.entries(conn.models).map(([k,m]) => m.deleteMany())
    )

    let session = await conn.startSession();
    session.startTransaction();

    // Collections must exist in transactions
    await Promise.all(
      Object.entries(conn.models).map(([k,m]) => m.createCollection())
    );

    let [order, other] = await Order.insertMany([
      { name: 'Bill' },
      { name: 'Ted' }
    ], { session });

    let fred = new Order({ name: 'Fred' });
    await fred.save({ session });

    let items = await OrderItems.insertMany(
      [
        { order: order._id, itemName: 'Cheese', price: 1 },
        { order: order._id, itemName: 'Bread', price: 2 },
        { order: order._id, itemName: 'Milk', price: 3 }
      ],
      { session }
    );

    // update an item
    let result1 = await OrderItems.updateOne(
      { order: order._id, itemName: 'Milk' },
      { $inc: { price: 1 } },
      { session }
    );
    log(result1);

    // commit
    await session.commitTransaction();

    // start another
    session.startTransaction();

    // Update and abort
    let result2 = await OrderItems.findOneAndUpdate(
      { order: order._id, itemName: 'Milk' },
      { $inc: { price: 1 } },
      { 'new': true, session }
    );
    log(result2);

    await session.abortTransaction();

    /*
     * $lookup join - expect Milk to be price: 4
     *
     */

    let joined = await Order.aggregate([
      { '$match': { _id: order._id } },
      { '$lookup': {
        'from': OrderItems.collection.name,
        'foreignField': 'order',
        'localField': '_id',
        'as': 'orderitems'
      }}
    ]);
    log(joined);


  } catch(e) {
    console.error(e)
  } finally {
    mongoose.disconnect()
  }

})()

Então eu geralmente recomendo chamar a variável session em minúsculas, pois este é o nome da chave para o objeto "options" onde é necessário em todas as operações. Manter isso na convenção de letras minúsculas permite usar coisas como a atribuição do objeto ES6 também:

const conn = await mongoose.connect(uri, opts);

...

let session = await conn.startSession();
session.startTransaction();

Além disso, a documentação do mangusto sobre transações é um pouco enganosa, ou pelo menos poderia ser mais descritiva. A que se refere como db nos exemplos é na verdade a instância Mongoose Connection, e não o Db subjacente ou até mesmo o mongoose importação global, pois alguns podem interpretar mal isso. Observe na listagem e no trecho acima que isso é obtido de mongoose.connect() e deve ser mantido em seu código como algo que você pode acessar de uma importação compartilhada.

Alternativamente, você pode até pegar isso em código modular através do mongoose.connection propriedade, a qualquer momento depois uma conexão foi estabelecida. Isso geralmente é seguro dentro de coisas como manipuladores de rota do servidor e similares, pois haverá uma conexão com o banco de dados no momento em que o código for chamado.

O código também demonstra a session uso nos diferentes métodos de modelo:

let [order, other] = await Order.insertMany([
  { name: 'Bill' },
  { name: 'Ted' }
], { session });

let fred = new Order({ name: 'Fred' });
await fred.save({ session });

Todos os find() métodos baseados e o update() ou insert() e delete() todos os métodos baseados têm um "bloco de opções" final onde esta chave e valor de sessão são esperados. O save() o único argumento do método é este bloco de opções. Isso é o que diz ao MongoDB para aplicar essas ações à transação atual naquela sessão referenciada.

Da mesma forma, antes de uma transação ser confirmada, qualquer solicitação para um find() ou similares que não especificam que session opção não ver o estado dos dados enquanto essa transação estiver em andamento. O estado de dados modificado só está disponível para outras operações após a conclusão da transação. Observe que isso tem efeitos nas gravações, conforme abordado na documentação.

Quando um "aborto" é emitido:

// Update and abort
let result2 = await OrderItems.findOneAndUpdate(
  { order: order._id, itemName: 'Milk' },
  { $inc: { price: 1 } },
  { 'new': true, session }
);
log(result2);

await session.abortTransaction();

Quaisquer operações na transação ativa são removidas do estado e não são aplicadas. Como tal, eles não são visíveis para as operações resultantes posteriormente. No exemplo aqui o valor no documento é incrementado e mostrará um valor recuperado de 5 na sessão atual. No entanto, após session.abortTransaction() o estado anterior do documento é revertido. Observe que qualquer contexto global que não estava lendo dados na mesma sessão, não vê essa mudança de estado, a menos que seja confirmado.

Isso deve dar a visão geral. Há mais complexidade que pode ser adicionada para lidar com vários níveis de falha de gravação e novas tentativas, mas isso já é amplamente abordado na documentação e em muitos exemplos, ou pode ser respondido a uma pergunta mais específica.

Saída

Para referência, a saída da listagem incluída é mostrada aqui:

Mongoose: orders.deleteMany({}, {})
Mongoose: orderitems.deleteMany({}, {})
Mongoose: orders.insertMany([ { _id: 5bf775986c7c1a61d12137dd, name: 'Bill', __v: 0 }, { _id: 5bf775986c7c1a61d12137de, name: 'Ted', __v: 0 } ], { session: ClientSession("80f827fe077044c8b6c0547b34605cb2") })
Mongoose: orders.insertOne({ _id: ObjectId("5bf775986c7c1a61d12137df"), name: 'Fred', __v: 0 }, { session: ClientSession("80f827fe077044c8b6c0547b34605cb2") })
Mongoose: orderitems.insertMany([ { _id: 5bf775986c7c1a61d12137e0, order: 5bf775986c7c1a61d12137dd, itemName: 'Cheese', price: 1, __v: 0 }, { _id: 5bf775986c7c1a61d12137e1, order: 5bf775986c7c1a61d12137dd, itemName: 'Bread', price: 2, __v: 0 }, { _id: 5bf775986c7c1a61d12137e2, order: 5bf775986c7c1a61d12137dd, itemName: 'Milk', price: 3, __v: 0 } ], { session: ClientSession("80f827fe077044c8b6c0547b34605cb2") })
Mongoose: orderitems.updateOne({ order: ObjectId("5bf775986c7c1a61d12137dd"), itemName: 'Milk' }, { '$inc': { price: 1 } }, { session: ClientSession("80f827fe077044c8b6c0547b34605cb2") })
{
  "n": 1,
  "nModified": 1,
  "opTime": {
    "ts": "6626894672394452998",
    "t": 139
  },
  "electionId": "7fffffff000000000000008b",
  "ok": 1,
  "operationTime": "6626894672394452998",
  "$clusterTime": {
    "clusterTime": "6626894672394452998",
    "signature": {
      "hash": "AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA=",
      "keyId": 0
    }
  }
}
Mongoose: orderitems.findOneAndUpdate({ order: ObjectId("5bf775986c7c1a61d12137dd"), itemName: 'Milk' }, { '$inc': { price: 1 } }, { session: ClientSession("80f827fe077044c8b6c0547b34605cb2"), upsert: false, remove: false, projection: {}, returnOriginal: false })
{
  "_id": "5bf775986c7c1a61d12137e2",
  "order": "5bf775986c7c1a61d12137dd",
  "itemName": "Milk",
  "price": 5,
  "__v": 0
}
Mongoose: orders.aggregate([ { '$match': { _id: 5bf775986c7c1a61d12137dd } }, { '$lookup': { from: 'orderitems', foreignField: 'order', localField: '_id', as: 'orderitems' } } ], {})
[
  {
    "_id": "5bf775986c7c1a61d12137dd",
    "name": "Bill",
    "__v": 0,
    "orderitems": [
      {
        "_id": "5bf775986c7c1a61d12137e0",
        "order": "5bf775986c7c1a61d12137dd",
        "itemName": "Cheese",
        "price": 1,
        "__v": 0
      },
      {
        "_id": "5bf775986c7c1a61d12137e1",
        "order": "5bf775986c7c1a61d12137dd",
        "itemName": "Bread",
        "price": 2,
        "__v": 0
      },
      {
        "_id": "5bf775986c7c1a61d12137e2",
        "order": "5bf775986c7c1a61d12137dd",
        "itemName": "Milk",
        "price": 4,
        "__v": 0
      }
    ]
  }
]