NoSQL架構實踐（一）——以NoSQL爲輔

     前面《爲什麼要使用NoSQL》和《關係數據庫還是NoSQL數據庫》兩篇從大體上介紹了爲什麼要用NoSQL，何時該用NoSQL。經常有朋友遇到困惑，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，我如何做關係查詢。那麼接下來，我們看下怎麼樣在我們的系統中使用NoSQL。

     怎麼樣把NoSQL引入到我們的系統架構設計中，需要根據我們系統的業務場景來分析，什麼樣類型的數據適合存儲在NoSQL數據庫中，什麼樣類型的數據必須使用關係數據庫存儲。明確引入的NoSQL數據庫帶給系統的作用，它能解決什麼問題，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。

（一）NoSQL作爲鏡像

    不改變原有的以MySQL作爲存儲的架構，使用NoSQL作爲輔助鏡像存儲，用NoSQL的優勢輔助提升性能。

   

            圖 1 -NoSQL爲鏡像（代碼完成模式 ）

//寫入數據的示例僞代碼 //data爲我們要存儲的數據對象 data.title=”title”; data.name=”name”; data.time=”2009-12-01 10:10:01”; data.from=”1”; id=DB.Insert(data);//寫入MySQL數據庫 NoSQL.Add(id,data);//以寫入MySQL產生的自增id爲主鍵寫入NoSQL數據庫

   如果有數據一致性要求，可以像如下的方式使用

//寫入數據的示例僞代碼 //data爲我們要存儲的數據對象 bool status=false; DB.startTransaction();//開始事務 id=DB.Insert(data);//寫入MySQL數據庫 if(id>0){ status=NoSQL.Add(id,data);//以寫入MySQL產生的自增id爲主鍵寫入NoSQL數據庫 } if(id>0 && status==true){ DB.commit();//提交事務 }else{ DB.rollback();//不成功，進行回滾 }

    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層做一個統一的封裝，就能實現重用了，其他代碼都不用做任何的修改。

     這種架構在原有基於MySQL數據庫的架構上增加了一層輔助的NoSQL存儲，代碼量不大，技術難度小，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數據庫後，同時寫入到NoSQL數據庫，讓MySQL和NoSQL擁有相同的鏡像數據，在某些可以根據主鍵查詢的地方，使用高效的NoSQL數據庫查詢，這樣就節省了MySQL的查詢，用NoSQL的高性能來抵擋這些查詢。

     

             圖 2 -NoSQL爲鏡像（同步模式）

      這種不通過程序代碼，而是通過MySQL把數據同步到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難度一種模式。這種模式適用於現有的比較複雜的老系統，通過修改代碼不易實現，可能引起新的問題。同時也適用於需要把數據同步到多種類型的存儲中。

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

• MySQL memcached UDFs：從通過UDF操作Memcached協議。
• 國內張宴開源的mysql-udf-http：通過UDF操作http協議。

      有了這兩個MySQL UDF函數庫，我們就能通過MySQL透明的處理Memcached或者Http協議，這樣只要有兼容Memcached或者Http協議的NoSQL數據庫，那麼我們就能通過MySQL去操作以進行同步數據。再結合lib_mysqludf_json，通過UDF和MySQL觸發器功能的結合，就可以實現數據的自動同步。

（二）MySQL和NoSQL組合

MySQL中只存儲需要查詢的小字段，NoSQL存儲所有數據。

   

            圖 3 -MySQL和NoSQL組合

//寫入數據的示例僞代碼 //data爲我們要存儲的數據對象 data.title=”title”; data.name=”name”; data.time=”2009-12-01 10:10:01”; data.from=”1”; bool status=false; DB.startTransaction();//開始事務 id=DB.Insert(“INSERT INTO table (from) VALUES(data.from)”);//寫入MySQL數據庫,只寫from需要where查詢的字段 if(id>0){ status=NoSQL.Add(id,data);//以寫入MySQL產生的自增id爲主鍵寫入NoSQL數據庫 } if(id>0 && status==true){ DB.commit();//提交事務 }else{ DB.rollback();//不成功，進行回滾 }

     把需要查詢的字段，一般都是數字，時間等類型的小字段存儲於MySQL中，根據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中查詢出數據的主鍵，然後從NoSQL中直接取出對應的數據即可。

這種架構模式把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係存儲，NoSQL作爲數據的存儲。它有以下優點：

• 節省MySQL的IO開銷。由於MySQL只存儲需要查詢的小字段，不再負責存儲大文本字段，這樣就可以節省MySQL存儲的空間開銷，從而節省MySQL的磁盤IO。我們曾經通過這種優化，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，經過這種字段的分離，更新的字段如果不是存儲在MySQL中，那麼對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。由於MySQL存儲空間的減小，同步的數據記錄也減小了，而部分數據的更新落在NoSQL而不是MySQL，這樣也減少了MySQL數據需要同步的次數。
• 提高MySQL數據備份和恢復的速度。由於MySQL數據庫存儲的數據的減小，很容易看到數據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。經過這種優化，MySQL性能也得到提高。

    比如手機鳳凰網就是這種架構 http://www.cnblogs.com/sunli/archive/2010/12/20/imcp.html

總結

      以NoSQL爲輔的架構還是以MySQL架構的思想爲中心，只是在以前的架構上輔助增加了NoSQL來提高其性能和可擴展性。這種架構實現起來比較容易，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架構的系統目前正出現相關的瓶頸，希望本文可以爲你帶來幫助。