系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)IBM-78數(shù)據(jù)庫選擇策略課件

數(shù)據(jù)庫選擇策略什么是數(shù)據(jù)庫？“Adatabaseisanorganizedcollection

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data”. --

Wikipedia簡(jiǎn)單地來說，數(shù)據(jù)庫就是對(duì)數(shù)據(jù)的管理業(yè)務(wù)中包括了對(duì)數(shù)據(jù)的增，刪，改，查等操作數(shù)據(jù)管理中包括用戶訪問權(quán)限，持久化，分布式等不同的方案選擇數(shù)據(jù)庫舉例用戶id用戶名密碼昵稱1Danna123456Helloworld2Wang888888WangBin3JackabcyuiLeonardo假設(shè)一個(gè)用戶管理系統(tǒng)，它的數(shù)據(jù)庫至少應(yīng)該有以下幾個(gè)功能：保存這張用戶信息表能夠通過id，用戶名或昵稱查找到其對(duì)應(yīng)的所有信息。支持對(duì)密碼，昵稱的修改。支持對(duì)用戶的添加和刪除。盡量少的響應(yīng)時(shí)間盡量少的存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫舉例如果存在這樣一個(gè)超級(jí)數(shù)據(jù)庫，它可以存儲(chǔ)任意大小的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，同時(shí)提供了最快的增刪改查操作，那么它就能解決一切數(shù)據(jù)問題。然而理想是美好的，現(xiàn)實(shí)往往是殘酷的。我們不能沒有無窮的存儲(chǔ)空間，也沒有光速的響應(yīng)時(shí)間。我們有的僅僅是一臺(tái)500G磁盤，4G內(nèi)存I3

處理器電腦。如何選擇合適的數(shù)據(jù)庫？如何最優(yōu)化輸出的結(jié)果？基本問題分析數(shù)據(jù)怎么存？數(shù)據(jù)怎么查找？怎么修改數(shù)據(jù)？怎么添加和刪除數(shù)據(jù)？用戶id用戶名密碼昵稱1Danna123456Helloworld2Wang888888WangBin3JackabcyuiLeonardo假設(shè)一個(gè)用戶管理系統(tǒng)，它的數(shù)據(jù)庫至少應(yīng)該有以下幾個(gè)功能：保存這張用戶信息表能夠通過id，用戶名或昵稱查找到其對(duì)應(yīng)的所有信息。支持對(duì)密碼，昵稱的修改。支持對(duì)用戶的添加和刪除。數(shù)據(jù)庫的基本分類針對(duì)面臨的一些問題，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫往往有以下一些簡(jiǎn)單的性質(zhì)分類。數(shù)據(jù)怎么存？持久化存儲(chǔ)，

內(nèi)存數(shù)據(jù)庫單機(jī)，分布式數(shù)據(jù)怎么增刪改查？關(guān)系查找，key-value查找操作是否安全？事務(wù)一致性，最終一致性可用性故障了怎么恢復(fù)？大部分?jǐn)?shù)據(jù)庫都具有故障恢復(fù)功能。數(shù)據(jù)庫的基本分類用戶id

用戶名密碼昵稱1

Danna123456Helloworld2

Wang888888WangBin3

JackabcyuiLeonardo用戶id1{用戶名：Danna,，密碼：123456}2{用戶名：Wang，密碼：888888，昵稱：WangBin}3{用戶名：Jack，密碼：abcyui，郵箱：jack@}數(shù)據(jù)庫的基本分類事務(wù)A銀行轉(zhuǎn)賬B：A查詢當(dāng)前余額，A輸入轉(zhuǎn)賬數(shù)額，銀行從A賬戶刪除金額，銀行給B賬戶增加金額，B確認(rèn)金額增加。如果中間某一步出錯(cuò)了？如果同時(shí)兩個(gè)人在用同一個(gè)賬戶轉(zhuǎn)賬？事務(wù)保證了操作序列的完整執(zhí)行，在金融業(yè)務(wù)中尤為重要。一致性實(shí)時(shí)一致性，A微信發(fā)布了一張照片，同時(shí)他的所有好友都能看到。最終一致性，A微信發(fā)布了一張照片，其好友總會(huì)在未來某個(gè)時(shí)刻（明天）看到。實(shí)時(shí)一致性往往消耗計(jì)算資源，實(shí)際場(chǎng)景中會(huì)采用最終一致性進(jìn)行一定程度的妥協(xié)。常用數(shù)據(jù)庫介紹Mysql開源的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，至今最流行的開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)單易用，擁有大量的第三方插件，社區(qū)活躍，文檔豐富。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫支持快速的復(fù)雜查詢操作。支持完整的事務(wù)操作和較高的安全性。常用數(shù)據(jù)庫介紹Mongodb模式自由，可以自由地更具需要隨時(shí)修改文檔格式。支持海量數(shù)據(jù)的查詢和插入，支持完全索引自動(dòng)支持分片等分布式操作，支持故障恢復(fù)與備份，學(xué)習(xí)成本低需要注意的是，與mysql對(duì)比，其有以下幾點(diǎn)不同Mongo需要占用很大的空間來建立索引不支持事務(wù)操作，最終一致性社區(qū)尚不成熟，高安全級(jí)別無法保證常用數(shù)據(jù)庫介紹Mongodb模式自由，可以自由地更具需要隨時(shí)修改文檔格式。支持海量數(shù)據(jù)的查詢和插入，支持完全索引自動(dòng)支持分片等分布式操作，支持故障恢復(fù)與備份，學(xué)習(xí)成本低需要注意的是，與mysql對(duì)比，其有以下幾點(diǎn)不同Mongo需要占用很大的空間來建立索引不支持事務(wù)操作，最終一致性社區(qū)尚不成熟，高安全級(jí)無法保證id自由的存儲(chǔ)模式1{用戶名：Danna,，密碼：123456}2{用戶名：Wang，密碼：888888，昵稱：WangBin}3{用戶名：Jack，密碼：abcyui，郵箱：jack@}常用數(shù)據(jù)庫介紹Redis近年興起的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)在內(nèi)存之中保證了訪問的高效。Redis在保證訪問速度的同時(shí)，也能夠進(jìn)行持久化存儲(chǔ)。本身是key-value的存儲(chǔ)形式，但是能夠支持很多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如列表，字典。訪問速度非?？欤∠噍^與mysql,

mongo其有以下的不同：數(shù)據(jù)在內(nèi)存是十分不可靠的，任何的重要數(shù)據(jù)都不應(yīng)該存儲(chǔ)在內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中。不完整的事務(wù)實(shí)現(xiàn)，不適合作為安全性高的場(chǎng)景。數(shù)據(jù)庫選擇策略是否有現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫滿足要求？具體什么問題構(gòu)成阻礙？業(yè)務(wù)需求復(fù)雜？拆分業(yè)務(wù)，不同場(chǎng)景采用不同的數(shù)據(jù)庫。財(cái)務(wù)？事務(wù)，mysql大量用戶數(shù)據(jù)？大量查詢，mongo超快速反應(yīng)？網(wǎng)站首頁，redis緩存問題較少見，無前人開路？在現(xiàn)有的開源基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。豌豆莢Codis豆瓣BeansDb淘寶Oceanbase訪問量大？安全性要求高？實(shí)時(shí)一致性？數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)成本多少？程序員們熟悉哪一個(gè)數(shù)據(jù)庫分布式？Mongo自動(dòng)支持分布式不確定業(yè)務(wù)模型？Mongo支持自由模型數(shù)據(jù)庫選擇案例分析考慮一個(gè)簡(jiǎn)單的社交網(wǎng)站案例，要求功能是用戶登錄，分享等功能。每秒同時(shí)在線人數(shù)（并發(fā)請(qǐng)求）大約為100人。用戶數(shù)據(jù)需要持久化存儲(chǔ)，不能用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫。用戶數(shù)據(jù)安全性不高，不要求事務(wù)性，可以使用Mongo查詢并發(fā)量100，較小，mysql(以2000估計(jì))與mongo(以5000估計(jì))均可使用業(yè)務(wù)較復(fù)雜，業(yè)務(wù)模型需要可擴(kuò)展，mongo修改更方便。綜合以上幾點(diǎn)，我們建議使用Mongo作為數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫選擇案例分析考慮一個(gè)新聞網(wǎng)站，沒有用戶登錄與交互，僅需要展示新聞內(nèi)容，但是同時(shí)的用戶訪問量大約為10000人（每秒萬人訪問）。沒有用戶數(shù)據(jù)，也沒有復(fù)雜的關(guān)系業(yè)務(wù)。訪問量極高，mongo,mysql均不適用。內(nèi)容單一，考慮內(nèi)存數(shù)據(jù)庫安全性要求低，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫可以使用綜合以上四點(diǎn)，我們建議使用redis等內(nèi)存數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫選擇案例分析考慮一個(gè)搶票服務(wù)，功能為在某個(gè)時(shí)刻為大量用戶進(jìn)行搶票服務(wù)。要求能夠在10s內(nèi)為5000個(gè)用戶正確的返回?fù)屍苯Y(jié)果。用戶數(shù)據(jù)需要持久化存儲(chǔ)，考慮

mysql

和

mongo。事務(wù)性質(zhì)，不能有一張票被兩個(gè)人同時(shí)搶到，考慮mysql。要求快速響應(yīng)，需要在短時(shí)間內(nèi)返回結(jié)果，考慮內(nèi)存數(shù)據(jù)庫?？紤]到業(yè)務(wù)場(chǎng)景的復(fù)雜性，我們嘗試能否對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分離，即數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)用mysql，搶票的時(shí)候則使用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫進(jìn)行響應(yīng)。然而需要注意的是在進(jìn)行業(yè)務(wù)響應(yīng)時(shí)，因?yàn)椴捎脙?nèi)存數(shù)據(jù)庫，那么將不能保證事務(wù)性質(zhì)，怎么辦？數(shù)據(jù)庫選擇案例分析對(duì)于搶票業(yè)務(wù)，我們嘗試分離業(yè)務(wù)場(chǎng)景：搶票業(yè)務(wù)可以分成 (1)

非搶票階段用戶登錄注冊(cè) (2)

搶票階段的用戶搶票，這部分又包括用戶身份驗(yàn)證，用戶發(fā)出搶票請(qǐng)求，系統(tǒng)驗(yàn)證是否還有余票，系統(tǒng)返回結(jié)果針對(duì)以上業(yè)務(wù)場(chǎng)景的分離，我們對(duì)(2)部分的業(yè)務(wù)請(qǐng)求速度有著極大的需求，因此希望全都在內(nèi)存之中進(jìn)行。而(1)因?yàn)樾枰?/p>