SQL到NOSQL的思維轉(zhuǎn)變

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1, 索引撐持。聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建之初沒有想到今日的互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用對可擴(kuò)大性提出如此高的懇求，因而，描繪時(shí)首要思索的是簡化用戶的任務(wù)，SQL言語的發(fā)生促進(jìn)數(shù)據(jù)庫接口的標(biāo)準(zhǔn)化，然后構(gòu)成了Oracle這樣的數(shù)據(jù)庫公司并帶動了上下游產(chǎn)業(yè)鏈的開展。聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫在單機(jī)存儲引擎撐持索引，比方Mysql的Innodb存儲引擎需求撐持索引，而NOSQL體系的單機(jī)存儲引擎是樸實(shí)的，只需求撐持依據(jù)主鍵的隨機(jī)讀取和規(guī)模查詢。NOSQL體系在體系層面供給對索引的撐持，比方有一個(gè)用戶表，主鍵為user_id，每個(gè)用戶有許多特色，包羅用戶名，相片ID(photo_id)，相片URL，在NOSQL體系中若是需求對photo_id樹立索引，可以保護(hù)一張分布式表，表的主鍵為構(gòu)成的二元組。聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫由于需求在單機(jī)存儲引擎層面撐持索引，大大降低了體系的可擴(kuò)大性，使得單機(jī)存儲引擎的描繪變得很雜亂。

　　2, 業(yè)務(wù)并發(fā)處置。聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫有一整套的關(guān)于業(yè)務(wù)并發(fā)處置的理論，比方鎖的粒度是表級，頁級仍是行級，多版別并發(fā)操控機(jī)制MVCC，業(yè)務(wù)的阻隔等級，死鎖檢測，回滾，等等。但是，互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用大多數(shù)的特色都是多讀少些，比方讀和寫的份額是10 : 1，而且很少有雜亂業(yè)務(wù)需求，因而，一般可以選用更為簡略的copy-on-write技能：單線程寫，多線程讀，寫的時(shí)分履行copy-on-write，寫不影響讀效勞。NOSQL體系這樣的假定簡化了體系的描繪，減少了許多操作的overhead，進(jìn)步了功能。

　　3, 動態(tài)仍是靜態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫的存儲引擎總是一顆磁盤B+樹，為了進(jìn)步功能，可以需求有insert buffer聚合寫，query cache緩存讀，常常需求完成相似Linux page cache的緩存管理機(jī)制。數(shù)據(jù)庫中的讀和寫是相互影響的，寫操作也由于時(shí)不時(shí)需求將數(shù)據(jù)flush到磁盤而功能不高。簡而言之，聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫存儲引擎的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通用的動態(tài)更新的B+樹，但是，在NOSQL體系中，比方Bigtable中選用SSTable + MemTable的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)先寫入到內(nèi)存的MemTable，到達(dá)必定巨細(xì)或許超越必定工夫才會dump到磁盤生成SSTable文件，SSTable是只讀的。若是說聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫存儲引擎的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一顆動態(tài)的B+樹，那么SSTable就是一個(gè)排好序的有序數(shù)組。很明顯，完成一個(gè)有序數(shù)據(jù)比完成一個(gè)動態(tài)B+樹且包羅雜亂的并發(fā)操控機(jī)制要簡略高效地多。

　　4, Join操作。聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫需求在存儲引擎層面撐持Join，而NOSQL體系一般依據(jù)運(yùn)用來決議Join完成的方法。舉個(gè)比方，有兩張表：用戶表和商品表，每個(gè)用戶下可以有若干個(gè)商品，用戶表的主鍵為，用戶和商品的相關(guān)特色存放在用戶表中，商品表的主鍵為item_id，商品特色包羅商品名，商品URL，等等。假定運(yùn)用需求查詢一個(gè)用戶的一切商品并顯現(xiàn)商品的詳細(xì)信息，一般的做法是先從用戶表查找指定用戶的一切item_id，然后對每個(gè)item_id去商品表查詢詳細(xì)信息，即履行一次數(shù)據(jù)庫Join操作，這必定帶來了許多的磁盤隨機(jī)讀，而且由于Join帶來的隨機(jī)讀的局部性欠好，緩存的作用往往也是有限的。在NOSQL體系中，咱們往往可以將用戶表和商品表集成到一張寬表中，這樣固然冗余存儲了商品的詳細(xì)信息，卻換來了查詢的高效。

　　聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫的功能瓶頸往往不在SQL句子解析上，而是在于需求撐持齊備的SQL特性?；ヂ?lián)網(wǎng)公司面對的問題是運(yùn)用對功能和可擴(kuò)大性懇求很高，而且DBA和開發(fā)工程師水平比擬高，可以顛末獻(xiàn)身一些接口友好性來交換更好的功能。NOSQL體系的一些描繪，比方顛末寬表完成Join操作，互聯(lián)網(wǎng)公司的DBA和開發(fā)工程師也做過，NOSQL體系僅僅加強(qiáng)了這種束縛。從長遠(yuǎn)來看，可以總結(jié)一套束縛調(diào)集，而且界說一個(gè)SQL子集，只需求撐持這個(gè)SQL子集就可以在不獻(xiàn)身可擴(kuò)大性的前提下?lián)纬直确?0%以上的互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用。我想，NOSQL技能開展到這一步的時(shí)分就算是比擬成熟了，這也是咱們結(jié)尾想做的工作。咱們在描繪和運(yùn)用NOSQL體系的時(shí)分也可以恰當(dāng)轉(zhuǎn)化一下思想，如下：

　　1, 更大的數(shù)據(jù)量。許多人在運(yùn)用Mysql的進(jìn)程遇到記載條數(shù)超越必定值，比方2000W的時(shí)分，數(shù)據(jù)庫功能開端下落，這個(gè)值的得出往往需求顛末許多的測驗(yàn)。但是，大多數(shù)的NOSQL體系可擴(kuò)大性都比擬好，可以撐持更大的數(shù)據(jù)量，因而也可以選用一些空間換工夫的做法，比方顛末寬表的方法完成Join。

　　2, 功能預(yù)估愈加簡略。聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫由于雜亂的并發(fā)操控，insert buffer及相似page cache的讀寫優(yōu)化機(jī)制，功能預(yù)算相對較難，許多時(shí)分需求憑仗經(jīng)歷或許顛末測驗(yàn)才干得出體系的功能。然后，NOSQL體系由于存儲引擎完成，并發(fā)操控機(jī)制等相對簡略，可以顛末硬件的功能指標(biāo)在體系描繪之處大致預(yù)估體系的功能，功能預(yù)估可操作性相對更強(qiáng)