码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

Couchbase第一印象(架构特性)

时间:2014-12-29 13:46:12      阅读:254      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:

 

Couchbase第一印象(架构特性)

  • 面向文档 保存的字节流总有一个 DOCUMENT ID(Object_ID)

  • 高并发性,高灵活性,高拓展性,容错性好

  • 面向文档的集群存储系统

  • 每个文档用一个唯一的Doc ID

  • 均衡负载

Buckets vs vBuckets

1. Buckets

  • couchbase的存储逻辑单元叫Bucket

  • 每个bucket有个名字

  • couchbase 一个节点当前限制10及以下buckets

  • bucket 有两种类型 couchbase和memcached

  • bucket有可选的密码控权 SASL authentication

  • 每个bucket有可控的内存配额和复制策略设定,独立可监控和管理

2. vBuckets

  • 主要用来管理维护集群节点之间的bucket分布和路由

  • doc id的算法使分布式成为可能

Time To Live (TTL)

  • 可用于控制过期时间(默认为一小时)

  • 可用于seesion缓存等功能

  • 后台管理过期,自动删除过期数据,释放内存和硬盘

数据一致性

并发性

Views, Indexs, Queries

Views
  • 这里的views概念完全和SQL的view概念不同

  • views作为数据翻译转换层,将数据转换为特定格式结构的数据形式如JSON

  • views 通过 map/reduce功能完成, map将文档结构转换为表输出结构, reduce用来做计数,统计等聚集功能

indexes
  • 每当views建立时, 就会建立indexes, index的更新和以往的数据库索引更新区别很大。 比如现在有1W数据,更新了200条,索引只需要更新200条,而不需要更新所有数据,map/reduce功能基于index的懒更新行为,大大得益。

  • 建立views和index后可以用来Queries

用户用例

  • 替代memcached的缓存层, 提供兼容memcached协议接口

  • Amazon S3类似服务

  • session

安装、管理 与客户端接口

三思而后行(安装初始化)

数据存储的路径

Couchbase数据需要持久化到硬盘,需要分配硬盘空间和路径,在Linux与Windows默认是couchbase安装路径

Server Quota(服务缓存层的内存分配)

Couchbase的数据会被缓存,服务层的缓存内存配额配置被各个节点所共享。 如是:现在有一个节点(Node)分配的是2G RAM,那么在加三个节点后,就增加6G RAM来还缓存数据了 ,故一共有8G RAM被分配用来缓存了。

Bucket Quota

集群可以用多个bucket,bucket用来保存一组特别数据或应用,如一个bucket用来做session,另一个bucket用来做做副本。bucket RAM quota的策略,对server quota设定是相辅相成的莲藕关系,很大程度影响cache的内存配额。

安装与管理

  1. Memory Size

  2. Replicas

    默认bucket副本是3个。 index replica 开启选项 默认的选项,couchbase的策略比较灵活。只有当数据和节点足够多时,才会开始备份。

  3. Flush

    禁用或开启(默认禁用),用于清空bucket的数据

  4. Auto-compaction

    持久化的数据和view,index,长期会产生碎片,开启功能时,会自动整理硬盘数据碎片

客户端接口

  • Python

    > pip install couchbase
    
  • PHP

    $servers = array("192.168.0.72:8091","127.0.0.1:8091");
    foreach($servers as $server) {
        $cb = new Couchbase($server, "", "", "default");
        if ($cb) {
            echo "Connected to $server";
            break;
        }
    }
    
  • C

  • JAVA

基于面向文档的设计开发

Model

JSON

  • Number (either integer or floating-point).

  • Boolean

    {‘value‘ : true}
    
  • String

    "hello world"
    
  • Array

    [1, 4, 5]
    
  • Object

    { ‘title‘ : ‘google‘,
      ‘url‘ : ‘https://www.google.com/‘
    }
    

实体之间的关联

  1. 内嵌

    { ‘author‘ : ‘Matin‘,
      ‘books‘ : [ {‘title‘ : ‘Refactor‘ , ‘IBSN‘ : ‘485-566‘},...]
    }
    
  2. 外部文档,引用其docment id

    { ‘author‘ : ‘Matin‘,
      ‘books‘ : [ ‘AD3D63D6-2FE0-11E2-93F9-898688C79046_book‘,...]
    }
    

事务

存储操作伊始

CURD

  • add(id, document [, expiry]) Add an item if ID doesn’t already exist
  • set(id, document [, expiry]) Store a document with ID
  • replace(id, document [, expiry]) Update the document for an existing ID
  • cas(id, document, check [, expiry]) Update the document for an existing ID providing the check matches
  • get(id) :Get the specified document
  • incr(id [, offset])Increment the document value by offset
  • decr(id [, offset] Decrement the document value by offset
  • append(id, value) Append the content to the end of the current document
  • prepend(id, value) Prepend the content to the beginning of the current document
  • delete(id) Delete the specified document

Document Indentifer

与Mongodb相比,Couchbase的存储方式为Key/Value,Value的类型很为单一, 不支持数组。另外也不会自动创建doc id, couchbase需要为每一docment指定一个用于存储的Document Indentifer。

为document创建标示符:
  1. 使用唯一的字段做标示符

    如在session中,可以使用用户的email, username作为唯一标示符

  2. 对象与自增策略

    单独创建一自增数据(Document Indentifer),如 add(‘user‘,0) 每次创建一个用户时,可以自增‘user‘, 然后得到 ‘user:1233‘等

  3. 使用uuid

标示符的命名规范与最佳实践

使用couchbase的bucket策略 自定义方式 (加前缀)

实践列举:

1. 网站访问量(PAGE VIW)

    若我们需要用couchbase统计网站PV
    那么命名如 ‘pv:index‘, ‘pv:blog‘, ‘pv:about‘。

2. 用户朋友圈

    为用户建立一个朋友圈
    apend(‘user#1233‘,‘user#444,user#666,‘)

Time To Live (TTL)

常用来做cache,session,购物车使用,验证码等。ttl通过传入一个数字表示, couchbase会对数字作如下的判断:

  1. 小于30天(606024*30)的一秒为单位的数字,如600表示10分钟过期。

  2. 大于三十天的数字(秒),采用从公元开始的计数,如1381921696表示16th October 2013。

  3. 为0的表示永不过期。

保存数据

set和add都是原子性操作,是多线程环境安全的操作。

set(docid, docdata [, expiry])

set不存在docid数据时会创建,存在时替换存在的docid的内容。 过期设定expiry是可选的。

    $cb->set(‘message‘, ‘Hello World!‘);
    $cb->set(‘message‘, ‘Hello World!‘, 10); /*设定过期时限*/
    if ($cb->set("spoon", "Hello World!", 10)) {
        /*操作结果决断*/
        echo "Message stored!";
    }
add(docid, docdata [, expiry])

与set不同的是,如果docid内容存在时会,会更新失败。

    $cb->add(‘message‘, ‘Hello World!‘);
    /*下面语句会失败*/
    $cb->add(‘message‘, ‘I pushed the button, but nothing happened!‘);

获取数据 get(docid)

  1. 单文档返回

    在php中如果docid不存在会返回undef:

        $message = $cb->get(‘message‘)
    
  2. 多文档返回 (Retrieving in Bulk)

    不同库的多文档返回实现不同,多文档返回比单独返回要快,因为请求和响应有延迟。 php的会返回一个关联数组:

        $ret = $cb->getMulti(array(‘recipe1‘,‘recipe2‘));
    

更新数据 replace(id, document [, expiry])

在set,add后可以使用replace更新数据:

    $message = $cb->get(‘message‘);
    $message = $message . " How are you today?";
    $cb->replace(‘message‘,$message);

并发更新 cas(id, document, check [, expiry])

在并发环境中,有必要保证并发更新

  • 情景一:

    1.A 获取了文档‘樱花盛开‘
    2.B 也获取了文档‘樱花盛开‘
    3.A 向文档加入信息并更新。
    4.之后,B 也向文档修改并更新‘樱花盛开‘
    

这样A的努力完全被B给覆盖了

为了防止以上情况,需要使用cas功能做版本检查

  • 情景 cas版:

    1.音 获取了文档‘樱花盛开‘并加入自己的cas id
    2.暧 也获取了文档‘樱花盛开‘, 并加入自己的cas id
    3.音 向文档做修改,并使用自己的cas id检查后成功更新。
    4.之后,暧 也向文档修改并更新‘樱花盛开‘。使用自己的cas id检查后更新失败,因为 音已经更新了,使cas id不一样。
    

cas如是:检查要更新的文档是不是“原来的版本”(使用get换取的原本)。

    $value = client->get("customer", NULL, $casvalue);
    $response = client->cas($casvalue, "customer", "new string value");

cas的缺点是数据更新比起set要慢很多,做大量更新事务并发版本控制并非很完美。另外如果有用户使用set或replace操作不带cas,会使cas失效。

强制锁

cas虽有锁的一些性质,但不能防止期间有不带cas设置的set,replace打乱cas版本。故需要强锁 使用强制锁时,其他用户可以获取数据,但如果没有相应的cas是不能更新文档。

    $article = $ai->getAndLock(‘樱花盛开‘, &$cas);
    $article = ‘樱花飘落的速度是每秒五厘米哦‘;
    # This will fail, because we are not supplying the CAS value
    $ai->set(‘樱花盛开‘, $article);
    # This will succeed and then unlock document
    $ai->set(‘樱花盛开‘, $article, 0, $cas);

锁也可以设定过期时间,另外也可以释放锁:

    $ai->unlock(‘recipe1‘,$cas);

艺术与文学同在(异步)

不同的客户端接口实现不同:

    /*使用异步*/
    $format_recipe = function($key, $value) {
        return (‘<li>‘ . $value[‘title‘] . ‘</li>‘);
    };
    $ret = $cb->getDelayed(array(‘recipe1‘,‘recipe2‘),0,$format_recipe);

    /*单独迭代获取*/
    $ret = $cb->getDelayed(array(‘recipe1‘,‘recipe2‘),0,$format_recipe);
    while ($ret = $cb->fetch()) {
        echo(‘<li>‘ . $ret[value][‘title‘] . ‘</li>‘);
    }

服务端更新 (Server-side Updates)

Increment And Decrement

用于页面访问量更新,数据统计等功能:

    /*To increment by 1*/
    $cb->set(‘counter‘,10);
    $cb->increment(‘counter‘);
    /*To increment by 10:*/
    $cb->set(‘counter‘,10);
    $cb->increment(‘counter‘, 10);
Append And Perpend

向文档首尾追加内容:

    $user->set(‘userlist‘,‘martin,‘);
    $user->append(‘userlist‘, ‘stuart,‘);
    $user->append(‘userlist‘, ‘sharon,‘);

删除数据

当数据存在时,可以使用delete删除:

    $cb->delete(‘message‘);

Couchbase第一印象(架构特性)

标签:

原文地址:http://www.cnblogs.com/nagi/p/4191397.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!