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数据的垂直切分

数据垂直切分,也可以称为纵向切分,将数据库想象成由很多个一大块一大块的“数据块”(表)组成,垂直地将这些“数据块”切分,然后把它们分散到多台数据库主机上面。这样的切分方法就是垂直(纵向)切分。

    一个架构设计较好的应用系统,其总体功能肯定是由很多个功能模块所组成的,而每一个功能模块所需要的数据对应到数据库中就是一个或多个表。而在架构设计中,各个功能模块相互之间的交互点越统一、越少,系统的耦合度就越低,系统各个模块的维护性及扩展性也就越好。这样的系统,实现数据的垂直切分也就越容易。

    功能模块越清晰,耦合度越低,数据库垂直切分的规则定义也就越容易。完全可以根据功能模块来进行数据的切分,不同功能模块的数据存放于不同的数据库主机中,可以很容易就避免跨数据库的Join存在,同时系统脚骨也非常清晰。

    当然,很难有系统能够做到所有功能模块使用的表完全独立,根本不需要访问对方的表,或者需要将两个模块的表进行Join操作。这种情况下,就必须根据实际的应用场景进行评估权衡。决定是迁就应用程序将需要Join的表的相关模块都存放在同一个数据库中,还是让应用程序做更多的事情——完全通过模块接口取得不同数据库中的数据,然后在程序中完成Join操作。

    一般来说,如果是一个负载相对不大,而且表关联又非常频繁的系统,那可能数据让步,将几个相关模块合并在一起,减少应用程序工作的方案可以减少较多的工作量,是一个可行的方案。

    当然,通过数据库的让步,让多个模块集中共用数据源,实际上也是间接默许了各模块架构耦合度增大的发展,可能会恶化以后的架构。尤其是当发展到一定阶段,发现数据库实在无法承担这些表所带来的压力,不得不面临再次切分时,所带来的架构改造成本可能远远大于最初就使用切分的架构设计。

    所以,在数据库进行垂直切分的时候,如何切分、切分到什么样的程度,是一个比较考验人的难题。这只能在实际的应用场景中同故宫平衡各方面的成本和收益,才能分析出一个真正适合自己的拆分方案。

    垂直切分的优点:

    1)数据库的拆分简单明了,拆分规则明确;

    2)应用程序模块清晰明确,整合容易;

    3)数据维护方便易行,容易定位。

    垂直切分的缺点:

    1)部分表关联无法在数据库级别完成,要在程序中完成;

    2)对于访问及其频繁且数据量超大的表仍然存在性能瓶颈,不一定能满足要求;

    3)事务处理相对复杂;

    4)切分达到一定程度之后,扩展性会受到限制;

    5)过度切分可能会带来系统过于复杂而难以维护。

    对于垂直切分可能遇到数据切分及事务问题,在数据库层面实在是很难找到一个较好的处理方案。实际应用案例中,数据库的垂直切分大多是与应用系统的模块相对应的,同一个模块的数据源存放于同一个数据库中,可以解决模块内部的数据关联问题。而模块与模块之间,则同故宫应用程序以服务接口的方式来相互提供所需要的数据。虽然这样做在数据库的总体操作次数方面确实会有所增加,但是在系统的整体扩展性及架构模块化方面,都是有益的。可能某些操作的单次响应的时间会稍有增加,但是系统的整体性能很可能反而会有一定的提升。

 

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