Couchbase第一印象（架構特性）

時間 2019-12-10

標籤 couchbase 第一印象架構特性欄目 Hadoop 简体版

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Couchbase第一印象（架構特性）

面向文檔保存的字節流總有一個 DOCUMENT ID（Object_ID）php
高併發性，高靈活性，高拓展性，容錯性好python
面向文檔的集羣存儲系統git
每一個文檔用一個惟一的Doc IDgithub
均衡負載算法

Buckets vs vBuckets

1. Buckets

couchbase的存儲邏輯單元叫Bucket數據庫
每一個bucket有個名字json
couchbase 一個節點當前限制10及如下buckets數組
bucket 有兩種類型 couchbase和memcached緩存
bucket有可選的密碼控權 SASL authentication安全
每一個bucket有可控的內存配額和複製策略設定，獨立可監控和管理

2. vBuckets

主要用來管理維護集羣節點之間的bucket分佈和路由
doc id的算法使分佈式成爲可能

Time To Live (TTL)

可用於控制過時時間（默認爲一小時）
可用於seesion緩存等功能
後臺管理過時，自動刪除過時數據，釋放內存和硬盤

數據一致性

併發性

Views， Indexs， Queries

Views

這裏的views概念徹底和SQL的view概念不一樣
views做爲數據翻譯轉換層，將數據轉換爲特定格式結構的數據形式如JSON
views 經過 map/reduce功能完成， map將文檔結構轉換爲表輸出結構， reduce用來作計數，統計等彙集功能

indexes

每當views創建時，就會創建indexes， index的更新和以往的數據庫索引更新區別很大。好比如今有1W數據，更新了200條，索引只須要更新200條，而不須要更新全部數據，map/reduce功能基於index的懶更新行爲，大大得益。
創建views和index後能夠用來Queries

用戶用例

替代memcached的緩存層，提供兼容memcached協議接口
Amazon S3相似服務
session

安裝、管理與客戶端接口

三思然後行（安裝初始化）

數據存儲的路徑

Couchbase數據須要持久化到硬盤，須要分配硬盤空間和路徑，在Linux與Windows默認是couchbase安裝路徑

Server Quota（服務緩存層的內存分配）

Couchbase的數據會被緩存，服務層的緩存內存配額配置被各個節點所共享。如是：如今有一個節點（Node）分配的是2G RAM，那麼在加三個節點後，就增長6G RAM來還緩存數據了，故一共有8G RAM被分配用來緩存了。

Bucket Quota

集羣能夠用多個bucket，bucket用來保存一組特別數據或應用，如一個bucket用來作session，另外一個bucket用來作作副本。bucket RAM quota的策略，對server quota設定是相輔相成的蓮藕關係，很大程度影響cache的內存配額。

安裝與管理

Memory Size
Replicas

默認bucket副本是3個。 index replica 開啓選項默認的選項，couchbase的策略比較靈活。只有當數據和節點足夠多時，纔會開始備份。
Flush

禁用或開啓（默認禁用），用於清空bucket的數據
Auto-compaction

持久化的數據和view，index，長期會產生碎片，開啓功能時，會自動整理硬盤數據碎片

客戶端接口

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

基於面向文檔的設計開發

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/'
}

實體之間的關聯

內嵌

{ 'author' : 'Matin',
  'books' : [ {'title' : 'Refactor' , 'IBSN' : '485-566'},...]
}

外部文檔，引用其docment id

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

事務

存儲操做伊始

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

與Mongodb相比，Couchbase的存儲方式爲Key/Value，Value的類型很爲單一，不支持數組。另外也不會自動建立doc id， couchbase須要爲每一docment指定一個用於存儲的Document Indentifer。

爲document建立標示符：

使用惟一的字段作標示符

如在session中，可使用用戶的email， username做爲惟一標示符
對象與自增策略

單首創建一自增數據（Document Indentifer），如 add（'user'，0）每次建立一個用戶時，能夠自增'user', 而後獲得 'user:1233'等
使用uuid

標示符的命名規範與最佳實踐

使用couchbase的bucket策略自定義方式（加前綴）

實踐列舉：

1. 網站訪問量（PAGE VIW）

    若咱們須要用couchbase統計網站PV
    那麼命名如 'pv:index', 'pv:blog', 'pv:about'。

2. 用戶朋友圈

    爲用戶創建一個朋友圈
    apend（'user#1233','user#444,user#666,'）

Time To Live （TTL）

經常使用來作cache，session，購物車使用，驗證碼等。ttl經過傳入一個數字表示， couchbase會對數字做以下的判斷：

小於30天（606024*30）的一秒爲單位的數字，如600表示10分鐘過時。
大於三十天的數字（秒），採用從公元開始的計數，如1381921696表示16th October 2013。
爲0的表示永不過時。

保存數據

set和add都是原子性操做，是多線程環境安全的操做。

set(docid, docdata [, expiry])

set不存在docid數據時會建立，存在時替換存在的docid的內容。過時設定expiry是可選的。

$cb->set('message', 'Hello World!');
    $cb->set('message', 'Hello World!', 10); /*設定過時時限*/
    if ($cb->set("spoon", "Hello World!", 10)) {
        /*操做結果決斷*/
        echo "Message stored!";
    }

add(docid, docdata [, expiry])

與set不一樣的是，若是docid內容存在時會，會更新失敗。

$cb->add('message', 'Hello World!');
    /*下面語句會失敗*/
    $cb->add('message', 'I pushed the button, but nothing happened!');

獲取數據 get(docid)

單文檔返回

在php中若是docid不存在會返回undef：
```
$message = $cb->get('message')
```
多文檔返回（Retrieving in Bulk）

不一樣庫的多文檔返回實現不一樣，多文檔返回比單獨返回要快，由於請求和響應有延遲。 php的會返回一個關聯數組：
```
$ret = $cb->getMulti(array('recipe1','recipe2'));
```

更新數據 replace(id, document [, expiry])

在set，add後可使用replace更新數據：

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

併發更新 cas(id, document, check [, expiry])

在併發環境中，有必要保證併發更新

情景一：

1.A 獲取了文檔'櫻花怒放'
2.B 也獲取了文檔'櫻花怒放'
3.A 向文檔加入信息並更新。
4.以後，B 也向文檔修改並更新'櫻花怒放'

這樣A的努力徹底被B給覆蓋了

爲了防止以上狀況，須要使用cas功能作版本檢查

情景 cas版：

1.音 獲取了文檔'櫻花怒放'並加入本身的cas id
2.曖 也獲取了文檔'櫻花怒放'， 並加入本身的cas id
3.音 向文檔作修改，並使用本身的cas id檢查後成功更新。
4.以後，曖 也向文檔修改並更新'櫻花怒放'。使用本身的cas id檢查後更新失敗，由於 音已經更新了，使cas id不同。

cas如是：檢查要更新的文檔是否是「原來的版本」（使用get換取的本來）。

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

cas的缺點是數據更新比起set要慢不少，作大量更新事務併發版本控制並不是很完美。另外若是有用戶使用set或replace操做不帶cas，會使cas失效。

強制鎖

cas雖有鎖的一些性質，但不能防止期間有不帶cas設置的set，replace打亂cas版本。故須要強鎖使用強制鎖時，其餘用戶能夠獲取數據，但若是沒有相應的cas是不能更新文檔。

$article = $ai->getAndLock('櫻花怒放', &$cas);
    $article = '櫻花飄落的速度是每秒五釐米哦';
    # This will fail, because we are not supplying the CAS value
    $ai->set('櫻花怒放', $article);
    # This will succeed and then unlock document
    $ai->set('櫻花怒放', $article, 0, $cas);

鎖也能夠設定過時時間，另外也能夠釋放鎖：

$ai->unlock('recipe1',$cas);

藝術與文學同在（異步）

不一樣的客戶端接口實現不一樣：

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

    /*單獨迭代獲取*/
    $ret = $cb->getDelayed(array('recipe1','recipe2'),0,$format_recipe);
    while ($ret = $cb->fetch()) {
        echo('<li>' . $ret[value]['title'] . '</li>');
    }

服務端更新 (Server-side Updates)

Increment And Decrement

用於頁面訪問量更新，數據統計等功能：

/*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

向文檔首尾追加內容：

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

刪除數據

當數據存在時，可使用delete刪除：

$cb->delete('message');

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