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NoSQL架構(gòu)實踐（一）以NoSQL為輔

經(jīng)常有朋友遇到困惑，看到NoSQL的介紹，覺得很好，但是卻不知道如何正式用到自己的項目中。很大的原因就是思維固定在MySQL中了，他們問得最多的問題就是用了NoSQL，我如何做關(guān)系查詢。那么接下來，我們看下怎么樣在我們的系統(tǒng)中使用NoSQL。

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怎么樣把NoSQL引入到我們的系統(tǒng)架構(gòu)設計中，需要根據(jù)我們系統(tǒng)的業(yè)務場景來分析，什么樣類型的數(shù)據(jù)適合存儲在NoSQL數(shù)據(jù)庫中，什么樣類型的數(shù)據(jù)必須使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲。明確引入的NoSQL數(shù)據(jù)庫帶給系統(tǒng)的作用，它能解決什么問題，以及可能帶來的新的問題。下面我們分析幾種常見的NoSQL架構(gòu)。

（一）NoSQL作為鏡像

    不改變原有的以MySQL作為存儲的架構(gòu)，使用NoSQL作為輔助鏡像存儲，用NoSQL的優(yōu)勢輔助提升性能。

圖 1 -NoSQL為鏡像（代碼完成模式 ）

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. //寫入數(shù)據(jù)的示例偽代碼   
    2.   
  
  
  
  2. //data為我們要存儲的數(shù)據(jù)對象   
    3.   
  
  
  
  3. data.title=”title”;   
    4.   
  
  
  
  4. data.name=”name”;   
    5.   
  
  
  
  5. data.time=”2009-12-01 10:10:01”;   
    6.   
  
  
  
  6. data.from=”1”;   
    7.   
  
  
  
  7. id=DB.Insert(data);  
    8.   
  
  
  
  8. //寫入MySQL數(shù)據(jù)庫   
    9.   
  
  
  
  9. NoSQL.Add(id,data);  
    10.   
  
  
  
  10. //以寫入MySQL產(chǎn)生的自增id為主鍵寫入NoSQL數(shù)據(jù)庫 
    11.

如果有數(shù)據(jù)一致性要求，可以像如下的方式使用

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. //寫入數(shù)據(jù)的示例偽代碼   
    2.   
  
  
  
  2. //data為我們要存儲的數(shù)據(jù)對象   
    3.   
  
  
  
  3. bool status=false; DB.startTransaction();  
    4.   
  
  
  
  4. //開始事務   
    5.   
  
  
  
  5. id=DB.Insert(data);  
    6.   
  
  
  
  6. //寫入MySQL數(shù)據(jù)庫   
    7.   
  
  
  
  7. if(id>0){  
    8.   
  
  
  
  8.      status=NoSQL.Add(id,data);  
    9.   
  
  
  
  9. //以寫入MySQL產(chǎn)生的自增id為主鍵寫入NoSQL數(shù)據(jù)庫  
    10.   
  
  
  
  10. }   
    11.   
  
  
  
  11. if(id>0 && status==true){  
    12.   
  
  
  
  12.      DB.commit();  
    13.   
  
  
  
  13. //提交事務  
    14.   
  
  
  
  14. }else{  
    15.   
  
  
  
  15.      DB.rollback();  
    16.   
  
  
  
  16. //不成功，進行回滾  
    17.   
  
  
  
  17. } 
    18.

上面的代碼看起來可能覺得有點麻煩，但是只需要在DB類或者ORM層做一個統(tǒng)一的封裝，就能實現(xiàn)重用了，其他代碼都不用做任何的修改。

這種架構(gòu)在原有基于MySQL數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)上增加了一層輔助的NoSQL存儲，代碼量不大，技術(shù)難度小，卻在可擴展性和性能上起到了非常大的作用。只需要程序在寫入MySQL數(shù)據(jù)庫后，同時寫入到NoSQL數(shù)據(jù)庫，讓MySQL和NoSQL擁有相同的鏡像數(shù)據(jù)，在某些可以根據(jù)主鍵查詢的地方，使用高效的NoSQL數(shù)據(jù)庫查詢，這樣就節(jié)省了MySQL的查詢，用NoSQL的高性能來抵擋這些查詢。

圖 2 -NoSQL為鏡像（同步模式）

這種不通過程序代碼，而是通過MySQL把數(shù)據(jù)同步到NoSQL中，這種模式是上面一種的變體，是一種對寫入透明但是具有更高技術(shù)難度一種模式。這種模式適用于現(xiàn)有的比較復雜的老系統(tǒng)，通過修改代碼不易實現(xiàn)，可能引起新的問題。同時也適用于需要把數(shù)據(jù)同步到多種類型的存儲中。

MySQL到NoSQL同步的實現(xiàn)可以使用MySQL UDF函數(shù)，MySQL binlog的解析來實現(xiàn)。可以利用現(xiàn)有的開源項目來實現(xiàn)，比如：

◆MySQL memcached UDFs：從通過UDF操作Memcached協(xié)議。

◆國內(nèi)張宴開源的mysql-udf-http：通過UDF操作http協(xié)議。

有了這兩個MySQL UDF函數(shù)庫，我們就能通過MySQL透明的處理Memcached或者Http協(xié)議，這樣只要有兼容Memcached或者Http協(xié)議的NoSQL數(shù)據(jù)庫，那么我們就能通過MySQL去操作以進行同步數(shù)據(jù)。再結(jié)合lib_mysqludf_json，通過UDF和MySQL觸發(fā)器功能的結(jié)合，就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動同步。

（二）MySQL和NoSQL組合

MySQL中只存儲需要查詢的小字段，NoSQL存儲所有數(shù)據(jù)。

圖 3 -MySQL和NoSQL組合

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. //寫入數(shù)據(jù)的示例偽代碼   
    2.   
  
  
  
  2. //data為我們要存儲的數(shù)據(jù)對象   
    3.   
  
  
  
  3. data.title=”title”;   
    4.   
  
  
  
  4. data.name=”name”;   
    5.   
  
  
  
  5. data.time=”2009-12-01 10:10:01”;  
    6.   
  
  
  
  6. data.from=”1”;  
    7.   
  
  
  
  7. bool status=false; DB.startTransaction();  
    8.   
  
  
  
  8. //開始事務   
    9.   
  
  
  
  9. id=DB.Insert(“INSERT INTO table (from) VALUES(data.from)”);  
    10.   
  
  
  
  10. //寫入MySQL數(shù)據(jù)庫,只寫from需要where查詢的字段   
    11.   
  
  
  
  11. if(id>0){  
    12.   
  
  
  
  12.      status=NoSQL.Add(id,data);  
    13.   
  
  
  
  13. //以寫入MySQL產(chǎn)生的自增id為主鍵寫入NoSQL數(shù)據(jù)庫   
    14.   
  
  
  
  14. }   
    15.   
  
  
  
  15. if(id>0 && status==true){  
    16.   
  
  
  
  16.      DB.commit();  
    17.   
  
  
  
  17. //提交事務   
    18.   
  
  
  
  18. }else{  
    19.   
  
  
  
  19.      DB.rollback();  
    20.   
  
  
  
  20. //不成功，進行回滾   
    21.   
  
  
  
  21. } 
    22.

把需要查詢的字段，一般都是數(shù)字，時間等類型的小字段存儲于MySQL中，根據(jù)查詢建立相應的索引，其他不需要的字段，包括大文本字段都存儲在NoSQL中。在查詢的時候，我們先從MySQL中查詢出數(shù)據(jù)的主鍵，然后從NoSQL中直接取出對應的數(shù)據(jù)即可。

這種架構(gòu)模式把MySQL和NoSQL的作用進行了融合，各司其職，讓MySQL專門負責處理擅長的關(guān)系存儲，NoSQL作為數(shù)據(jù)的存儲。它有以下優(yōu)點：

◆節(jié)省MySQL的IO開銷。由于MySQL只存儲需要查詢的小字段，不再負責存儲大文本字段，這樣就可以節(jié)省MySQL存儲的空間開銷，從而節(jié)省MySQL的磁盤IO。我們曾經(jīng)通過這種優(yōu)化，把MySQL一個40G的表縮減到幾百M。

◆提高MySQl Query Cache緩存命中率。我們知道query cache緩存失效是表級的，在MySQL表一旦被更新就會失效，經(jīng)過這種字段的分離，更新的字段如果不是存儲在MySQL中，那么對query cache就沒有任何影響。而NoSQL的Cache往往都是行級別的，只對更新的記錄的緩存失效。

◆提升MySQL主從同步效率。由于MySQL存儲空間的減小，同步的數(shù)據(jù)記錄也減小了，而部分數(shù)據(jù)的更新落在NoSQL而不是MySQL，這樣也減少了MySQL數(shù)據(jù)需要同步的次數(shù)。

◆提高MySQL數(shù)據(jù)備份和恢復的速度。由于MySQL數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)的減小，很容易看到數(shù)據(jù)備份和恢復的速度也將極大的提高。

◆比以前更容易擴展。NoSQL天生就容易擴展。經(jīng)過這種優(yōu)化，MySQL性能也得到提高。

總結(jié)

以NoSQL為輔的架構(gòu)還是以MySQL架構(gòu)的思想為中心，只是在以前的架構(gòu)上輔助增加了NoSQL來提高其性能和可擴展性。這種架構(gòu)實現(xiàn)起來比較容易，卻能取得不錯的效果。如果正想在項目中引入NoSQL，或者你的以MySQL架構(gòu)的系統(tǒng)目前正出現(xiàn)相關(guān)的瓶頸，希望本文可以為你帶來幫助。

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文章標題：NoSQL架構(gòu)實踐（一）以NoSQL為輔
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