如何使用pymongo的primary方法解决连接超时问题？

问题现象与背景

在使用Python的pymongo库操作MongoDB集群时，primary()方法是连接主节点的关键API。开发者经常遇到"ServerSelectionTimeoutError"错误，表现为长时间等待后抛出连接超时异常。这种情况多发生在以下场景：

• 集群主节点发生故障转移
• 网络延迟或防火墙限制
• 副本集配置变更未同步
• 客户端连接池配置不当

根本原因分析

通过抓包分析和日志追踪，发现连接超时问题主要源于三个层面：

1. 服务端因素：主节点选举期间（平均12-30秒）客户端无法获取有效primary节点
2. 网络因素：TCP握手时间超过socketTimeoutMS阈值（默认无限等待）
3. 客户端因素：未正确配置readPreference和localThresholdMS参数

解决方案

1. 超时参数优化

from pymongo import MongoClient

client = MongoClient(
    host=["mongodb1:27017", "mongodb2:27017"],
    serverSelectionTimeoutMS=5000,  # 节点选择超时
    connectTimeoutMS=3000,          # 连接建立超时
    socketTimeoutMS=10000           # 单次操作超时
)

2. 自动重试机制

实现指数退避重试策略：

import time
from pymongo.errors import AutoReconnect

def with_retry(func, max_retries=3):
    for attempt in range(max_retries):
        try:
            return func()
        except AutoReconnect as e:
            wait_time = 0.5 * (2 ** attempt)
            time.sleep(min(wait_time, 5))
    raise Exception("Max retries exceeded")

3. 心跳检测增强

调整心跳频率和超时阈值：

client = MongoClient(
    heartbeatFrequencyMS=2000,
    appname="critical_service"
)

生产环境最佳实践

建议结合监控系统实时跟踪以下指标：

• 连接池使用率
• 平均操作延迟
• 副本集状态变化事件