多数据库支持的应用程序设计

转载 于 2011-12-22 16:59:50 发布 · 1.2k 阅读 · 1
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#数据库 #blog #user #数据库服务器 #session #sql

探讨了在高并发场景下，PHP应用如何通过主从数据库及分库设计提高性能。针对不同业务需求，提出了会话管理和日志记录的具体策略，并介绍了如何在代码层面实现这些设计。

　　以前做PHP应用，多数是单数据库数据查询和更新，顶多也是主从数据库的支持，实现起来相对简单。主从数据库的问题在于，当会话存储在数据库的时候，同步将可能出现问题，也就是说有可能出现会话的中断。所以我想在主从数据库设计上，应该将所有会话相关表进行特殊对待。即：所有的会话数据表都可以更新和查询，当一个用户访问站点的时候，即将此用户绑定到指定数据库，所有会话访问和查询操作都对此数据库进行。会话表不做同步，其他非会话类更新也从主数据库更新。这样做其实也逃脱不了会话更新时候的数据库切换，所以如果不想麻烦，还是将会话存放在文本中进行的好。
　　分数据库设计，将可能从压力性能上会提升几个档次，当然单次执行效率不会比单数据库来的高的，毕竟存在着数据库切换的效率问题。分库以及主从数据库搭配是可以比较好改善数据库并发瓶颈的方案。原则：大数据量，分库；大访问量，主从。很多时候，都是这两者并行(本文不讨论cache)。
　　我想，如果要实现分库以及主从关系，那么数据库服务器数量将是非常可观，在应用程序中随时切换到某一台服务器，将是非常头痛的问题，配置更换，变量名称，是不是会有一大堆呢？如何寻找更好的解决方案将是本文谈论的话题。
　　首先是分库使得数据库颇多的问题。什么情况下分库？或许有些人还搞不明白为什么要分库，我就简要说一下自己的经验猜测。比如一个博客程序，一般设计是将日志存放在一张日志表中。假设是一个多用户博客，那么将会关联一个uid，如果数据量不大，这样设计是没有问题的，但是当日志量巨大，一天有几十万条日志记录录入的时候，而且访问量也比较可观的时候，我想不可能每个用户来访问日志列表，都去从这包含几千万条日志记录的数据表中去找那么几条，效率可见一斑。这个时候就该考虑到分库的问题。如何分？有一个很简单的分表方法，即，根据uid段，将日志记录在各个数据库中，当然，这个分布还是需要根据以往统计结果做出调整的，因为用户日志分布肯定不是均匀的。设置好uid段，然后根据uid索引到指定数据库配置，创建一个数据库对象即可。配置信息可能如下：

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$configs['db_info']['blog'][0] =array(
    'db_host'=> '192.168.0.1',
    'db_name'=> 'blog',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);
$configs['db_info']['blog'][1] =array(
    'db_host'=> '192.168.0.2',
    'db_name'=> 'blog',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);
$configs['db_info']['blog'][2] =array(
    'db_host'=> '192.168.0.2',
    'db_name'=> 'blog',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);
//...还有很多

　　至于选择哪一台服务器，只需要根据uid做一个简单的匹配就可以了。
　　再谈到的就是主从数据库了。什么情况下使用主从数据库？比如某个名人博客，访问量相当的大，已经没有办法把他的数据再进行拆分了，这个时候就得考虑主从数据库服务器了，使用多台数据库来分流。这样要适用主从和分库，可能上面配置信息得稍微改动一下。

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$configs['db_info']['blog'][0]['master'] = array(
    'db_host'=> '192.168.0.1',
    'db_name'=> 'blog',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);
$configs['db_info']['blog'][0]['slave'][0] = array(
    'db_host'=> '192.168.0.2',
    'db_name'=> 'blog',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);
$configs['db_info']['blog'][0]['slave'][1] = array(
    'db_host'=> '192.168.0.3',
    'db_name'=> 'blog',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);
$configs['db_info']['blog'][1]['master'] = array(
    'db_host'=> '192.168.0.4',
    'db_name'=> 'blog',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);
$configs['db_info']['blog'][1]['slave'][0] = array(
    'db_host'=> '192.168.0.5',
    'db_name'=> 'blog',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);
$configs['db_info']['blog'][1]['slave'][1] = array(
    'db_host'=> '192.168.0.6',
    'db_name'=> 'blog',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);
$configs['db_info']['session'][0]['master'] = array(
    'db_host'=> '192.168.0.7',
    'db_name'=> 'session',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);
$configs['db_info']['session'][1]['master'] = array(
    'db_host'=> '192.168.0.8',
    'db_name'=> 'session',
    'db_user'=> 'root',
    'db_pass'=> '',
);

　　写到这里，我想都应该知道如何分表和分配你的数据库了吧，接下去我就来说一下如何轻松的读取这样的配置信息，如何将这些配置融入你的数据库驱动中。首先以单例摸式创建DB类：

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<?php
if (!defined("DB_FETCH_ASSOC")) {
    define("DB_FETCH_ASSOC", 1);
}
 
if (!defined("DB_FETCH_ROW")) {
    define("DB_FETCH_ROW", 2);
}
 
if (!defined("DB_FETCH_ARRAY")) {
    define("DB_FETCH_ARRAY", 3);
}
 
if (!defined("DB_FETCH_DEFAULT")) {
    define("DB_FETCH_DEFAULT", DB_FETCH_ASSOC);
}
class DB {
    functionDB($dsn,$db_key, $p_conn, $fetch_mode) {
        $this->dsn        =$dsn;
        $this->db_key     =$db_key;
        $this->sql        ='';
        $this->sqls       =array();
        $this->u_sqls     =array();
        $this->q_sqls     =array();
        $this->u_conn     = null;
        $this->q_conn     = null;
        $this->p_conn     =$p_conn;
        $this->fecth_mode =$fetch_mode;
        $this->query_num  = 0;
        $this->update_num = 0;
    }
 
    function&init(& $dsn,$db_key, $p_conn = false, $fetch_mode = DB_FETCH_DEFAULT) {
        static$db;
        $db_key= explode('.',$db_key);
        $db_key= "['" . implode("']['" ,$db_key) . "']";
        eval('$flag = isset($db'. $db_key . ');');
        eval("$db_info = $dsn['db_info']". $db_key . ";");
        if(!$flag) {
            $obj= new DB($db_info, $db_key, $p_conn,$fetch_mode);
            eval('$db'. $db_key . ' = $obj;');
            unset($obj);
        }
        return$db;
    }
}
$db = &DB::init($configs,'blog.0');
print_r($db);
?>

　　从上面打印结果可以看出，blog数据库集群的第一组数据库服务器被载入到$this->dsn中了。这个下面就是简单的数据COPY的主从服务器，所以可以使用随机数来指定到某一台服务器。以下是一个简单的随机数实现：

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class DB {
    //....
 
    functionconnectDB($type = "master") {
        if($type == "master") {
            $db_host= $this->dsn["master"]["db_host"];
            $db_name= $this->dsn["master"]["db_name"];
            $db_user= $this->dsn["master"]["db_user"];
            $db_pass= $this->dsn["master"]["db_pass"];
            $this->u_conn = mysqli_connect($db_host,$db_user, $db_pass);
            $this->selectDB($db_name,$this->conn);
            if(!$this->u_conn) {
                $message= "Update DataBase Connect False : ($db_host, $db_user, ******) !";
                $this->error($message, 0);
            }
        }else {
            if(empty($_COOKIE[$_configs['cookie_prefix'] . 'db_no'])) {
                $db_no= array_rand($this->dsn["db_info"]["slave"]);
            }else {
                $db_no= $_COOKIE[$_configs['cookie_prefix'] .'db_no'];
            }
            $db_info= $this->dsn["slave"][$db_no];
            $db_host= $db_info["db_host"];
            $db_name= $db_info["db_name"];
            $db_user= $db_info["db_user"];
            $db_pass= $db_info["db_pass"];
            $this->q_conn = mysqli_connect($db_host,$db_user, $db_pass);
 
            if(!$this->q_conn) {
                if(!$this->u_conn) {
                    $this->connectDB();
                }
                $this->q_conn =$this->u_conn;
                if(!$this->q_conn) {
                    $message= "Query DataBase Connect False : ($db_host, $db_user, ******) !";
                    $this->error($message, 0);
                }
            }else {
                $this->selectDB($db_name,$this->q_conn);
            }
        }
    }
 
    functionselectDB($db_name,$conn) {
        if($db_name != null) {
            if(! mysqli_select_db($conn,$db_name)) {
                $code= mysqli_errno($conn);
                $message= mysqli_error($conn);
                $this->error($message,$code);
            }
            returntrue;
        }
        returnfalse;
    }
 
    functionquery($sql,$limit = 1, $quick = false) {
        if($limit != null) {
            $sql= $sql . " LIMIT " . $limit;
        }
        $this->sqls[] =$sql;
        $this->q_sqls[] =$sql;
        $this->sql =$sql;
 
        if(empty($this->q_conn)) {
            $this->connectDB("slave");
        }
        $this->qrs = mysqli_query($this->q_conn,$sql, $quick? MYSQLI_USE_RESULT : MYSQLI_STORE_RESULT);
        if(!$this->qrs) {
            $code= mysqli_errno($this->q_conn);
            $message= mysqli_error($this->q_conn);
            $this->error($message,$code);
        }
        $this->query_num++;
        return$this->qrs;
    }
 
    functionupdate($sql) {
        $this->sql =$sql;
        $this->sqls[] =$this->sql;
        $this->u_sqls[] =$this->sql;
        if($this->u_conn == null) {
            $this->connectDB("master");
        }
 
        $this->urs = mysqli_query($this->u_conn,$sql, MYSQLI_USE_RESULT);
        $this->update_num++;
 
        if(!$this->urs) {
            returnfalse;
        }else {
            returntrue;
        }
    }
}

　　至此，基本框架已经出来了，来看看调用方法：

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<?php
//　连接到第一组会话服务器
$db = &DB::init($configs,'session.0');
//  执行一次查询
$db['session'][0]->query('SELECT ...');
 
//  再次连接BLOG服务器
$db = &DB::init($configs,'blog.1');
//  执行一次更新
$db['blog'][1]->update('UPDATE ...');
 
//  再次调用会话更新
$db['session'][0]->update('INSERT ...');
?>

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