《大规模分布式存储系统》第10章 数据库功能【10.5】

javazx

10.5　特色功能
虽然OceanBase是一个通用的分布式关系数据库，然而，在阿里巴巴集团落地过
( H$ k2 f1 V6 F8 J6 \6 h2 ?程中，为了满足业务的需求，也实现了一些特色功能。这些功能在互联网应用中很
* y+ r% U( l7 x常见，然而，传统的关系数据库往往实现得比较低效。本节介绍其中两个具有代表
性的功能，分别为大表左连接以及数据过期与批量删除。
! _6 |% \% A" e. L# K1 G+ D. ^10.5.1　大表左连接
' W: w  r! g7 N, b9 `3 Z大表左连接需求来源于淘宝收藏夹业务。简单来讲，收藏夹业务包含两张表
格：收藏表collect_info以及商品表collect_item，其中，collect_info表存储了用户的收
: `2 K( i; |7 ]% x, t/ a. ^% O藏信息，比如收藏时间、标签等，collect_item存储了用户收藏的商品或者店铺的信
! a/ E) P0 I: x; H! k4 E7 m* M1 ?息，包括价格、人气等。collect_info的数据条目达到100亿条，collect_item的数据条
; {0 \) Z! s, X/ i; C6 x/ K$ p目接近10亿条，每个用户平均收藏了50～100个商品或者店铺。用户可以按照收藏时
# d7 j! k3 K7 Y$ Y( a* _; D间浏览收藏项，也可以对收藏项按照价格、人气排序。
2 \) u8 p3 g. M* j! G3 K自然想到的做法是直接采用关系数据库多表连接操作实现，即根据collect_info中
存储的商品编号（item_id），实时地从商品表读取商品的价格、人气等信息。然
而，商品表数据量太大，需要分库分表后分布到多台数据库服务器，即使是同一个
用户收藏的商品也会被打散到多台服务器。某些用户收藏了几千个商品或者店铺，
' i  o- {$ F# R% L9 I/ {3 ^如果需要从很多台服务器读取几千条数据，整体延时是不可接受的，系统的并发能
, I% K  U* ?' C: k, k7 B: P. K力也将受限。
, U. L0 {* W8 G) b5 G- @6 ]1 O5 C) F另外一种常见的做法是做冗余，即在collect_info表中冗余商品的价格、人气等信
- ?5 ~, j. c9 [9 v5 I5 V, d( m息，读取时就不需要读取collect_item表了。然而，热门商品可能被数十万个用户收
9 I5 i1 z; e1 H+ _8 g藏，每次价格、人气发生变化时都需要修改数十万个用户的收藏条目。显然，这是
% F  i% v; D, o, U; U9 Y2 d$ L: g不可接受的。
这个问题本质上是一个大表左连接（Left Join）的问题，连接列为item_id，即右
/ N$ O+ \8 P/ N. S2 `, E& H; F表（商品表）的主键。对于这个问题，OceanBase的做法是在collect_info的基线数据
中冗余collect_item信息，修改增量中将collect_info和collect_item两张表格分开存储。
9 `, q; R+ Z% M  v3 f* L$ }: b5 H# [商品价格、人气变化信息只需要记录在UpdateServer的修改增量中，读取操作步骤如
下：
1）从ChunkServer读取collect_info表格的基线数据（冗余了collect_item信息）。
8 o( m; y6 `! U2）从UpdateServer读取collect_info表格的修改增量，并融合到第1）步的结果
中。
3）从UpdateServer读取collect_item表格中每个收藏商品的修改增量，并融合到
第2）步的结果中。
4）对第3）步生成的结果执行排序（按照人气、价格等），分页等操作并返回
6 {4 \0 E/ F% c5 D给客户端。
OceanBase的实现方式得益于每天业务低峰期进行的每日合并操作。每日合并
时，ChunkServer会将UpdateServer上collect_info和collect_item表格中的修改增量融合
到collect_info表格的基线数据中，生成新的基线数据。因此，collect_info和
collect_item的数据量不至于太大，从而能够存放到单台机器的内存中提供高效查询
: }- A" Q- y8 F服务。
10.5.2　数据过期与批量删除
" `& k7 J3 I# E9 z很多业务只需要存储一段时间，比如三个月或者半年的数据，更早之前的数据
: |6 `$ Y' {3 C$ u. n2 r可以被丢弃或者转移到历史库从而节省存储成本。OceanBase支持数据自动过期功
  V7 ~. J" S- R6 F& Z! N$ d! |9 _能。
OceanBase线上每个表格都包含创建时间（gmt_create）和修改时间
（gmt_modified）列。使用者可以设置自动过期规则，比如只保留创建时间或修改时
间不晚于某个时间点的数据行，读取操作会根据规则过滤这些失效的数据行，每日
3 z. ]$ `: R" n  Y合并时这些数据行会被物理删除。
" _) n1 B3 F. }, K0 O  H批量删除需求来源于OLAP业务。这些业务往往每天导入一批数据，由于业务逻
辑复杂，上游系统很可能出错，导致某一天导入的数据出现问题，需要将这部分出
$ r( V9 C! K2 w& s' r1 `- U错的数据删除掉。由于导入的数据量很大，一条一条删除其中的每行数据是不现实
的。因此，OceanBase实现了批量删除功能，具体做法和数据自动过期功能类似，使
/ v! f+ m1 l3 @# W" Q5 D* ]用者可以增加一个删除规则，比如删除创建时间在某个时间段的数据行，以后所有
  ^. G  ?- c, x! \( g0 q" e的读操作都会自动过滤这些出错的数据行，每日合并时这些出错的数据行会被物理
删除。
9 n6 E" ^5 j3 |/ Q8 r$ N