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什麼是查詢分離

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查詢分離從字面上來說非常容易理解,其實就是在寫數據時保存一個備份數據到另外的存儲系統,在查詢時直接從另外的存儲系統中獲取數據,如下圖:
查詢分離。
以上只是簡單的架構圖,其中有些細節還是需要深究,如下:
什麼時候觸發查詢分離?如何實現查詢分離?查詢數據的存儲系統選型?查詢數據如何使用?查詢分離的適用場景。
當你在實際業務中遇到以下情形,則可以考慮使用查詢分離解決方案。
數據量大。
所有寫數據的請求效率尚可。
查詢數據的請求效率很低。
所有的數據任何時候都可能被修改。
業務希望我們優化查詢數據的功能。
曾做過 saas 客服系統的架構優化,系統里有一個工單查詢功能,工單表中存放了幾千萬條數據,且查詢工單表數據時需要關聯十幾個子表,每個子表的數據也是超億條。
面對如此龐大的數據量,跟前面的冷熱分離一樣,每次客戶查詢數據時幾十秒才能返回結果,即便我們使用了索引、sql 等資料庫優化技巧,效果依然不明顯。
工單表中有些數據是幾年前的,客戶說這些數據涉及訴訟問題,需要繼續保持更新,因此我們無法將這些舊數據封存到別的地方,也就沒法通過前面的冷熱分離方案來解決。
最終我們採用了查詢分離的解決方案,才得以將這個問題順利解決:將更新的數據放在一個資料庫里,而查詢的數據放在另外一個系統里。因為數據的更新都是單表更新,不需要關聯也沒有外鍵,所以更新速度立馬得到提升,每次客戶查詢數據時,500ms 內就可得到返回結果。
什麼時候觸發查詢分離。
簡單的來說就是什麼時候應該保存一份數據到查詢資料庫中,其實也就是數據異構的過程,詳細文章可以看我前面一篇文章:數據異構就該這樣做,yyds~。
這裡介紹三種方式,如下:
同步建立異步建立binlog方式1、 同步建立。
修改業務代碼:在寫入常規數據後,同步建立查詢數據。

該種方案優缺點也非常明顯:
優點:查詢數據的一致性和實時性得到了保證。
缺點:業務代碼侵入比較強;減緩寫操作的效率。
2、 異步建立。
修改業務代碼:寫入數據後,異步建立查詢數據。

該種方案的優缺點如下:
優點:不影響主流程。
缺點:數據一致性存在問題。
3、 binlog的方式。
該種方案也是業界常用的一種方案,對於代碼是無侵入的,通過監聽資料庫日誌的方式建立查詢數據,如下:

該種方案的優缺點如下:
優點:不影響主流程;代碼侵入為0。
缺點:數據一致性存在問題;架構相對複雜。
如何實現查詢分離。
對於上述三種方案都算是比較常見的方案,對於第一種同步的方式比較簡單,這裡不再介紹;對於第三種binlog的方式在數據異構的文章中介紹過,詳情見:數據異構就該這樣做,yyds~。
這篇文章來介紹一下異步的方式,異步的方式有很多,可以放在內存中進行操作,但是這有些弊端:
數據過多,內存有限服務重啟,內存數據將會丟失。
因此最終我們可以選擇mq的方式,那麼此時就涉及到了mq的技術選型,這裡給兩個建議:
如果你的公司已經用了mq,那麼直接接著用即可如果公司目前未引入mq,則需要架構組考量選型了,對於mq的選型可以看我之前文章:聊聊 mq 技術選型。
當然一旦引入了mq還需要考慮的問題很多,如下:
1、 mq突然宕機了怎麼辦。
mq宕機意味著查詢數據不能繼續建立了,我們可以在寫入數據的同時給該條數據加一個標誌欄位(已搬運、未搬運),當mq啟動後,查詢所有未搬運的數據,繼續建立查詢數據。
「。
這裡的方案很多,按照業務實際情況考量。
」2、消息的冪等消費。
消息的冪等消費一定要保證,避免數據重複建立,比如:主數據的訂單 a 更新後,我們在查詢數據中插入了 a,可是此時系統出問題了,系統誤以為查詢數據沒更新,又把訂單 a 插入更新了一次。
3、消息的時序性問題。
比如某個訂單 a 更新了 1 次數據變成 a1,線程甲將 a1 的數據搬到查詢數據中。不一會兒,後台訂單 a 又更新了 1 次數據變成 a2,線程乙也啟動工作,將 a2 的數據搬到查詢數據中。
所謂的時序性就是如果線程甲啟動比乙早,但搬運數據動作比線程乙還晚完成,就有可能出現查詢數據最終變成過期的 a1。
查詢數據的存儲系統選型。
既然為了解決表數據量大查詢緩慢的問題,肯定是不能選用關係型資料庫了,那麼還有其他選擇嗎?
內存資料庫雖然性能非常高,比如redis,但是不適合海量數據,太費錢了。
那麼這裡比較適用的有如下三種:
mongodbhbaseelasticsearch、這裡選型還是要根據自己公司業務選擇,如果已經有在用的,則直接用即可;另外就是選擇自己熟悉的,比如當初我們設計架構方案時,為什麼選擇用 elasticsearch,除 es 對查詢的擴展性支持外,最關鍵的一點是我們團隊對 elasticsearch 很熟悉。
查詢數據如何使用。
查詢數據很簡單,每個資料庫都有對應的api,直接調用查詢。
但是,這裡有一個問題:數據查詢更新完前,查詢數據不一致怎麼辦?,給出兩種方案:
在查詢數據更新到最新前,不允許用戶查詢。(我們沒用過這種設計,但我確實見過市面上有這樣的設計。)。
給用戶提示:您目前查詢到的數據可能是 1 秒前的數據,如果發現數據不準確,可以嘗試刷新一下,這種提示用戶一般比較容易接受。
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