概念介紹
垂直拆分
垂直拆分就是要把表按模塊劃分到不同數(shù)據(jù)庫表中(當(dāng)然原則還是不破壞第三范式),這種拆分在大型網(wǎng)站的演變過程中是很常見的。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)站還在很小的時(shí)候,只有小量的人來開發(fā)和維護(hù),各模塊和表都在一起,當(dāng)網(wǎng)站不斷豐富和壯大的時(shí)候,也會(huì)變成多個(gè)子系統(tǒng)來支撐,這時(shí)就有按模塊和功能把表劃分出來的需求。其實(shí),相對于垂直切分更進(jìn)一步的是服務(wù)化改造,說得簡單就是要把原來強(qiáng)耦合的系統(tǒng)拆分成多個(gè)弱耦合的服務(wù),通過服務(wù)間的調(diào)用來滿足業(yè)務(wù)需求看,因此表拆出來后要通過服務(wù)的形式暴露出去,而不是直接調(diào)用不同模塊的表,淘寶在架構(gòu)不斷演變過程,最重要的一環(huán)就是服務(wù)化改造,把用戶、交易、店鋪、寶貝這些核心的概念抽取成獨(dú)立的服務(wù),也非常有利于進(jìn)行局部的優(yōu)化和治理,保障核心模塊的穩(wěn)定性。如下圖 :
缺點(diǎn): 垂直拆分單表在大數(shù)據(jù)量的表中依然存在性能瓶頸
| id | 列1 | 列2 | 列3 | 列4 | 列5 | 列6 |
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以上的表格進(jìn)行垂直拆分,會(huì)變成一下兩個(gè)表格(就是個(gè)例子,具體還要根據(jù)實(shí)際情況分析)
| id | 列1 | 列2 | 列3 |
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| id | 列4 | 列5 | 列6 |
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通常會(huì)按照一下原則拆分
1. 把不常?的字段單獨(dú)放在?張表;
2. 把text,blob等?字段拆分出來放在附表中;
3. 經(jīng)常組合查詢的列放在?張表中;
垂直拆分更多時(shí)候就應(yīng)該在數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)之初就執(zhí)?的步驟,然后查詢的時(shí)候?jion關(guān)鍵起來即可;
如果系統(tǒng)過于龐大,拆分的表可以放在不同的數(shù)據(jù)庫中,甚至不同的Server中,怎樣劃分Server就要根據(jù)功能模塊和項(xiàng)目實(shí)際劃分。而有些頻繁使用的數(shù)據(jù)也一定要做讀寫分離;
比如微博和阿里。讀和寫都比較頻繁,肯定會(huì)做讀寫分離。
如果日志信息也放在了數(shù)據(jù)庫中的一張表中,每天近千萬條的日志,那么一天表中的數(shù)據(jù)量就會(huì)很大,在做查詢或者其他更新數(shù)據(jù)時(shí),就會(huì)很緩慢,那這時(shí)就要考慮水平拆分了。
水平拆分
上面談到垂直切分只是把表按模塊劃分到不同數(shù)據(jù)庫,甚至數(shù)據(jù)庫也分為了不同Server,但沒有解決單表大數(shù)據(jù)量的問題,而水平切分就是要把一個(gè)表按照某種規(guī)則把數(shù)據(jù)劃分到不同表或數(shù)據(jù)庫里。例如像計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和日志系統(tǒng)。通過按時(shí)間來劃分表就比較合適,因?yàn)橄到y(tǒng)都是處理某一時(shí)間段的數(shù)據(jù)。而像SaaS應(yīng)用,通過按用戶維度來劃分?jǐn)?shù)據(jù)比較合適,因?yàn)橛脩襞c用戶之間的隔離的,一般不存在處理多個(gè)用戶數(shù)據(jù)的情況,簡單的按user_id范圍來水平切分
通俗理解:水平拆分行,行數(shù)據(jù)拆分到不同表中; 垂直拆分列,表數(shù)據(jù)拆分到不同表中
| id | 列1 | 列2 | 列3 |
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一段時(shí)間或者滿足最初定義的規(guī)則后,進(jìn)行水平拆分,也就進(jìn)行數(shù)據(jù)的行拆分,表的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化
| id | 列1 | 列2 | 列3 |
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拆分原則
通常情況下,我們使?取模的?式來進(jìn)?表的拆分;?如?張有400W的?戶表users,為提高其查詢效率我們把其分成4張表users1,users2,users3,users4 ,通過用id取模的方法把數(shù)據(jù)分散到四張表內(nèi)Id%4+1 = [1,2,3,4]然后查詢,更新,刪除。
例如:id = 17,17%4 + 1 = 2, $tableName = ‘users’.’2’
Select * from users2 where id = 17;
在insert時(shí)還需要?張臨時(shí)表uid_temp來提供自增的id,該表的唯??處就是提供?增的ID;
insert into uid_temp values(null);
得到?增的ID后,又通過取模法進(jìn)行分表插?;
注意:進(jìn)行水平拆分后的表,字段的列和類型和原表保持一致,但是要記得去掉auto_increment自增長。
另外部分業(yè)務(wù)邏輯也可以通過地區(qū),年份等字段來進(jìn)行歸檔拆分
進(jìn)?拆分后的表,只能滿足部分查詢的高效查詢需求,這時(shí)我們就要在產(chǎn)品策劃上,從界?上約束用戶查詢?為。
比如我們是按年來進(jìn)行歸檔拆分的,這個(gè)時(shí)候在頁?設(shè)計(jì)上就約束?戶必須要先選擇年,然后才能進(jìn)行查詢;
在做分析或者統(tǒng)計(jì)時(shí),由于是自己公司內(nèi)部工作的需求,多點(diǎn)等待其實(shí)是沒關(guān)系的,并且并發(fā)很低,這個(gè)時(shí)候可以?union把所有表都組合成?張視圖來進(jìn)?查詢,然后再進(jìn)?查詢;
使用場景
垂直與水平聯(lián)合切分
由上面可知垂直切分能更清晰化模塊劃分,區(qū)分治理,水平切分能解決大數(shù)據(jù)量性能瓶頸問題,因此常常就會(huì)把兩者結(jié)合使用,這在大型網(wǎng)站里是種常見的策略
案例:
以mysql為例,簡單購物系統(tǒng)暫設(shè)涉及如下表:
1. 產(chǎn)品表(數(shù)據(jù)量10w,穩(wěn)定)
2. 訂單表(數(shù)據(jù)量200w,且有增長趨勢)
3. 用戶表 (數(shù)據(jù)量100w,且有增長趨勢)
垂直拆分:
解決問題: 表與表之間的io競爭
不解決問題: 單表中數(shù)據(jù)量增長出現(xiàn)的壓力
方案:
- 把產(chǎn)品表和用戶表放到一個(gè)server上
- 訂單表單獨(dú)放到一個(gè)server上
水平拆分:
解決問題: 單表中數(shù)據(jù)量增長出現(xiàn)的壓力
不解決問題: 表與表之間的io爭奪
方案:
- 用戶表通過性別拆分為男用戶表和女用戶表;
- 訂單表通過已完成和完成中拆分為已完成訂單和未完成訂單;
- 產(chǎn)品表未完成訂單放一個(gè)server上;
- 已完成訂單表盒男用戶表放一個(gè)server上;
- 根據(jù)新用戶和老用戶,因?yàn)樾掠脩粝鄳?yīng)的活躍度高;