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手把手教你如何进行业务系统数据库技术选型

随着云计算、大数据、物联网时代的到来,越来越多的网民涌入互联网,越来越多的应用系统需要支撑海量数据存储,还需要随着业务需求满足高并发、高可靠、高扩展性等要求,传统的关系型数据库已经不能完全满足需求了,因此NoSQL应运而生。

作者:AI课工场来源:今日头条|2020-09-07 12:59

随着云计算、大数据、物联网时代的到来,越来越多的网民涌入互联网,越来越多的应用系统需要支撑海量数据存储,还需要随着业务需求满足高并发、高可靠、高扩展性等要求,传统的关系型数据库已经不能完全满足需求了,因此NoSQL应运而生。

那么SQL是什么?、NoSQL又是什么?业务系统如何数据库技术选型呢?

手把手教你如何进行业务系统数据库技术选型

NoSQL!= NO SQL,而是NotOnlySQL,作为关系型数据库的补充而出现。关系型数据库即采用了关系模型来组织的数据库,简单来说,就是二维表格模型,包含关系(表名)、元组(二维表中的一行)、属性(二维表中的一列)、域(属性的取值范围)、关键字(唯一能标识元组的属性)、关系模式(表结构,对关系的描述)等概念。以一个用户信息表来说,用户信息表就是整个关系,元组就是姓名、性别、年龄、电话、地域组成的一行记录,属性则是单独的地域列、年龄列等,域就是地域是中国全省市等,关键字就是用户ID、能唯一标识这个用户,关系模式就是这整个表,包含姓名、性别、年龄、电话、地域属性。

对于关系型数据库来说,一直非常流行的原因有如下四个:

  1. 强事务一致性,数据库的ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)保障了所有记录的数据全是准确的,对于早期互联网来说,大家都不完全信任看不到摸不着的东西,所以这个特点非常重要;
  2. 容易理解,二维表的结构非常贴合现实世界。
  3. 使用方便,通用的sql语言使得操作关系型数据库非常方便;
  4. 容易维护,在设计的时候采用了实体完整性、参照完整性等理念,减少了数据冗余和数据不一致。常用的关系型数据库有Mysql、Oracle等。

然而随着互联网海量数据的增加,关系型数据库也产生了瓶颈,具体表现如下:

  • 无法应对高并发的读写请求,关系型数据库是以行结构来存储的,比如我们想获取某个地域的用户名单,需要按行读取,再获取其中的用户名字这一属性,对于磁盘的IO消耗非常大;
  • 无法弹性伸缩,关系型数据库无法像webserver那样简单的通过增加更多的硬件和服务节点来扩展性能,对于数据库海量剧增的今天、服务需要24小时提供的企业来说,这非常难受;
  • 不再需要事务强一致性、读写实时性,早期这是关系型数据库的优点,而随着互联网业务覆盖范围的广泛,用户可以接受一定的延迟、一定的错误。

因此NoSQL关系型数据库出现了,作为关系型数据库的补充,再根据互联网时代的需求不同,可以分为:

  • 支持高性能并发读写的Key-Value数据库,如Redis;
  • 支持海量数据访问的文档数据库,如MongoDB、CouchDB;
  • 支持大数据存储和分析的列式数据库,如HBase;
  • 支持全文搜索的搜索引擎数据库,如ElasticSearch。
手把手教你如何进行业务系统数据库技术选型

数据库的使用根据具体的业务场景而确定,毫无疑问,涉及交易场景,关系型数据库是必不可失的,因为我们要求数据必须一致,不能允许任何的差错出现。在大部分互联网企业中,一般是SQL与NoSQL配合使用。现以某高速发展的电商网站来聊聊如何技术选型?

手把手教你如何进行业务系统数据库技术选型

从业务类型来看,电商具备用户量&订单量高速增长、网站延迟低、对部分数据准确性要求高的特点,因此需要数据库能支持高读写的并发量、低延迟高吞吐、安全稳定、高可用的特点。从数据类型来看,包含用户个人信息数据、商品信息数据、交易数据三类,对于交易数据需要保证不能出错,而其它类数据则要求能存储不出错。从数据驱动运营的角度来看,未来会利用用户在平台产生的所有数据进行数据分析、智能推荐、二次营销等。综上所述,我们选择的数据库是MySQL与MongoDB。

选择MySQL毫无疑问是为了保证业务核心数据如用户信息、交易数据等不能出错,这是关系型数据库的最大优势。选择MongoDB则是因为其高可用、文档模型的特点。关于高可用,首先MongoDB的架构是primary、secondary模式,一个主节点接受server的读写,两个从节点同步primary主节点的数据,当主节点发生故障时,从节点进行选举,产生新的主节点,从而保障了业务的高可用。

手把手教你如何进行业务系统数据库技术选型

其次MongoDB支持数据分片,当业务量急速扩展时,原先部署数据库的五台服务器就不够了,现在需要增加服务器节点数,对于Mysql来说,采用分库分表就可以解决问题,对于MongoDB则是通过将一个集合上的数据按片键分到不同的分片上,减少同一个数据文件上的数据量,再通过配置文件将数据引向不同的分片即可。

手把手教你如何进行业务系统数据库技术选型
手把手教你如何进行业务系统数据库技术选型

最后MongoDB支持文档模型,可以根据业务数据类型的变化来去增加或删减字段,而不需要按照确定的表结构去增加删除。比如在Mysql中,当一个用户填写了家里的收货地址、公司收货地址、朋友收货地址等多个地址时,需要建立联系人表、地址表将其关联,而在MongoDB中只需要一个集合就可以搞定了。

手把手教你如何进行业务系统数据库技术选型
手把手教你如何进行业务系统数据库技术选型

在数据库选型我们都需要考虑数据量、并发量、实时性、一致性、读写分布、数据类型、安全性、运维成本都指标,常见的系统数据库选型如下所示:

手把手教你如何进行业务系统数据库技术选型

现在假设你在主导或参与一个系统的开发,相信你已经非常清楚如何选型数据库、如何应对后续出现的问题了吧?知其然知其所以然~

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【责任编辑:未丽燕 TEL:(010)68476606】

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