單庫(kù)單表是最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),例如,有一張用戶(user)表放在數(shù)據(jù)庫(kù)db中,所有的用戶都可以在db庫(kù)中的user表中查到。
單庫(kù)多表
隨著用戶數(shù)量的增加,user表的數(shù)據(jù)量會(huì)越來(lái)越大,當(dāng)數(shù)據(jù)量達(dá)到一定程度的時(shí)候?qū)?span lang="EN-US">user表的查詢會(huì)漸漸的變慢,從而影響整個(gè)DB的性能。如果使用mysql, 還有一個(gè)更嚴(yán)重的問(wèn)題是,當(dāng)需要添加一列的時(shí)候,mysql會(huì)鎖表,期間所有的讀寫操作只能等待。
可以通過(guò)某種方式將user進(jìn)行水平的切分,產(chǎn)生兩個(gè)表結(jié)構(gòu)完全一樣的user_0000,user_0001等表,user_0000 + user_0001 + …的數(shù)據(jù)剛好是一份完整的數(shù)據(jù)。
多庫(kù)多表
隨著數(shù)據(jù)量增加也許單臺(tái)DB的存儲(chǔ)空間不夠,隨著查詢量的增加單臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器已經(jīng)沒(méi)辦法支撐。這個(gè)時(shí)候可以再對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行水平區(qū)分。
分庫(kù)分表規(guī)則
設(shè)計(jì)表的時(shí)候需要確定此表按照什么樣的規(guī)則進(jìn)行分庫(kù)分表。例如,當(dāng)有新用戶時(shí),程序得確定將此用戶信息添加到哪個(gè)表中;同理,當(dāng)?shù)卿浀臅r(shí)候我們得通過(guò)用戶的賬號(hào)找到數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的記錄,所有的這些都需要按照某一規(guī)則進(jìn)行。
路由
通過(guò)分庫(kù)分表規(guī)則查找到對(duì)應(yīng)的表和庫(kù)的過(guò)程。如分庫(kù)分表的規(guī)則是user_id mod 4的方式,當(dāng)用戶新注冊(cè)了一個(gè)賬號(hào),賬號(hào)id的123,我們可以通過(guò)id mod 4的方式確定此賬號(hào)應(yīng)該保存到User_0003表中。當(dāng)用戶123登錄的時(shí)候,我們通過(guò)123 mod 4后確定記錄在User_0003中。
分庫(kù)分表產(chǎn)生的問(wèn)題,及注意事項(xiàng)
1. 分庫(kù)分表維度的問(wèn)題
假如用戶購(gòu)買了商品,需要將交易記錄保存取來(lái),如果按照用戶的緯度分表,則每個(gè)用戶的交易記錄都保存在同一表中,所以很快很方便的查找到某用戶的購(gòu)買情況,但是某商品被購(gòu)買的情況則很有可能分布在多張表中,查找起來(lái)比較麻煩。反之,按照商品維度分表,可以很方便的查找到此商品的購(gòu)買情況,但要查找到買人的交易記錄比較麻煩。
所以常見(jiàn)的解決方式有:
a.通過(guò)掃表的方式解決,此方法基本不可能,效率太低了。
b.記錄兩份數(shù)據(jù),一份按照用戶緯度分表,一份按照商品維度分表。
c.通過(guò)搜索引擎解決,但如果實(shí)時(shí)性要求很高,又得關(guān)系到實(shí)時(shí)搜索。
2. 聯(lián)合查詢的問(wèn)題
聯(lián)合查詢基本不可能,因?yàn)殛P(guān)聯(lián)的表有可能不在同一數(shù)據(jù)庫(kù)中。
3. 避免跨庫(kù)事務(wù)
避免在一個(gè)事務(wù)中修改db0中的表的時(shí)候同時(shí)修改db1中的表,一個(gè)是操作起來(lái)更復(fù)雜,效率也會(huì)有一定影響。
4. 盡量把同一組數(shù)據(jù)放到同一DB服務(wù)器上
例如將賣家a的商品和交易信息都放到db0中,當(dāng)db1掛了的時(shí)候,賣家a相關(guān)的東西可以正常使用。也就是說(shuō)避免數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)依賴另一數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。
一主多備
在實(shí)際的應(yīng)用中,絕大部分情況都是讀遠(yuǎn)大于寫。Mysql提供了讀寫分離的機(jī)制,所有的寫操作都必須對(duì)應(yīng)到Master,讀操作可以在Master和Slave機(jī)器上進(jìn)行,Slave與Master的結(jié)構(gòu)完全一樣,一個(gè)Master可以有多個(gè)Slave,甚至Slave下還可以掛Slave,通過(guò)此方式可以有效的提高DB集群的QPS.
所有的寫操作都是先在Master上操作,然后同步更新到Slave上,所以從Master同步到Slave機(jī)器有一定的延遲,當(dāng)系統(tǒng)很繁忙的時(shí)候,延遲問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重,Slave機(jī)器數(shù)量的增加也會(huì)使這個(gè)問(wèn)題更加嚴(yán)重。
此外,可以看出Master是集群的瓶頸,當(dāng)寫操作過(guò)多,會(huì)嚴(yán)重影響到Master的穩(wěn)定性,如果Master掛掉,整個(gè)集群都將不能正常工作。
所以,1. 當(dāng)讀壓力很大的時(shí)候,可以考慮添加Slave機(jī)器的分式解決,但是當(dāng)Slave機(jī)器達(dá)到一定的數(shù)量就得考慮分庫(kù)了。 2. 當(dāng)寫壓力很大的時(shí)候,就必須得進(jìn)行分庫(kù)操作。
另外,可能會(huì)因?yàn)榉N種原因,集群中的數(shù)據(jù)庫(kù)硬件配置等會(huì)不一樣,某些性能高,某些性能低,這個(gè)時(shí)候可以通過(guò)程序控制每臺(tái)機(jī)器讀寫的比重,達(dá)到負(fù)載均衡。
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