你的微服務(wù)架構(gòu)需要多種數(shù)據(jù)模型。你是應(yīng)該選擇混合持久化呢還是多模型數(shù)據(jù)庫(kù)？

在過(guò)去的十年，大規(guī)模的分布式系統(tǒng)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。這一趨勢(shì)促使在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域產(chǎn)生了一股巨大的創(chuàng)造力，這在軟件業(yè)的歷史上無(wú)疑是沒(méi)有先例的。其結(jié)果是誕生了一個(gè)健康和充滿競(jìng)爭(zhēng)的數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)，我們可以因此在大量的平臺(tái)中各取所需。但是我們應(yīng)該如何抉擇？

在本文中，我們將探討如何為根據(jù)應(yīng)用程序去選擇核實(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式。（是的，可以有一個(gè)以上的選擇?。?，我們也會(huì)看看對(duì)數(shù)據(jù)模式的選擇可以幫助確定在數(shù)據(jù)層中將選用哪些技術(shù)。

云架構(gòu)，NoSQL 和微服務(wù)架構(gòu)

隨著開(kāi)發(fā)人員開(kāi)始創(chuàng)建可擴(kuò)展的Web應(yīng)用，歷史上在數(shù)據(jù)架構(gòu)上占主導(dǎo)地位的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)始顯示出很大的壓力。我們開(kāi)發(fā)了非常流行的社交應(yīng)用，并開(kāi)始將越來(lái)越多的設(shè)備連接到物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。用戶大量的讀取和寫入數(shù)據(jù)導(dǎo)致了必須擴(kuò)展數(shù)據(jù)層，從而出現(xiàn)了新型的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)滿足這些高可擴(kuò)展性需求。

在許多情況下，這些新的數(shù)據(jù)庫(kù)“NoSQL”或“非關(guān)系”的解決方案，所基于的數(shù)據(jù)模型和傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型不同。NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)包括有文檔型、鍵值對(duì)型（key-value）、列式數(shù)據(jù)庫(kù)甚至圖數(shù)據(jù)庫(kù)。通常來(lái)說(shuō)，這些數(shù)據(jù)庫(kù)犧牲了一些關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的常見(jiàn)的的特性，如強(qiáng)一致性、ACID事務(wù)特性和join連接。

與此同時(shí)，和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的變革一樣，在本世紀(jì)初的SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)），正逐漸演變?yōu)槲⒎?wù)架構(gòu)的體系架構(gòu)，許多企業(yè)也開(kāi)始逐漸拋棄重量級(jí)的SOA體系架構(gòu)如企業(yè)服務(wù)總線（ESB），并傾向使用“去中心化”的架構(gòu)方法。微服務(wù)架構(gòu)的魅力在于其開(kāi)發(fā)、管理和擴(kuò)展服務(wù)都是相對(duì)獨(dú)立的。這給了我們很多在實(shí)施方面的靈活性，包括基礎(chǔ)架構(gòu)技術(shù)，如數(shù)據(jù)庫(kù)。

舉個(gè)例子，我們假設(shè)正在為微服務(wù)架構(gòu)做開(kāi)發(fā)工作，并期待著大規(guī)模的可擴(kuò)展性的需求。無(wú)論這個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)新的應(yīng)用還是對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用的重構(gòu)，我們都有機(jī)會(huì)針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)做出新的選擇。

混合持久化（Polyglot persistence）

微服務(wù)架構(gòu)風(fēng)格的一個(gè)關(guān)鍵的好處，是持久性的封裝。我們可以根據(jù)每個(gè)服務(wù)的需要，去選擇不同的持久化技術(shù)。根據(jù)每種數(shù)據(jù)類型的特點(diǎn)而去選擇數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法，被稱為混合持久化，這一術(shù)語(yǔ)起初是由Martin Fowler等人推廣起來(lái)的。混合持久化和微服務(wù)架構(gòu)可謂是天作之合。

下圖中，展示了一系列的微服務(wù)，以及我們?nèi)绾螢槊總€(gè)服務(wù)選擇不同的數(shù)據(jù)模式。我不想在本文中，為每種類型的數(shù)據(jù)庫(kù)去選擇合適的用例。我的意圖是要突出各類型數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)，以及為什么混合持久化的方法是值得稱道的.

其中，開(kāi)發(fā)服務(wù)A的團(tuán)隊(duì)，因?yàn)樵摲?wù)是基于大規(guī)模數(shù)據(jù)管理的核心應(yīng)用，可能使用如Apache Cassandra這樣的表格模型數(shù)據(jù)庫(kù)。例如，一個(gè)零售應(yīng)用庫(kù)存應(yīng)用，可能很適合使用Apache Cassandra。Cassandra提供了一系列協(xié)調(diào)機(jī)制工具，如可調(diào)一致，批處理和輕量級(jí)的事務(wù)機(jī)制，可以作為完整ACID事務(wù)機(jī)制的替代。

服務(wù)B支持用眾所周知的關(guān)鍵字查找值的方式，例如針對(duì)產(chǎn)品目錄的描述性數(shù)據(jù)。對(duì)于鍵值存儲(chǔ)模型來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很好的例子，在這里，我們通過(guò)一個(gè)眾所周知的鍵值（如產(chǎn)品ID）查找一系列的數(shù)據(jù)。很多內(nèi)存緩存都使用鍵值對(duì)數(shù)據(jù)模式去支持大規(guī)模的快速讀取。

服務(wù)C可能主要關(guān)注半結(jié)構(gòu)化內(nèi)容，例如Web站點(diǎn)的表單或頁(yè)面，而文檔存儲(chǔ)可能非常適合該類型數(shù)據(jù)。文檔存儲(chǔ)與鍵值存儲(chǔ)有許多相似之處，但是一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別是文檔型數(shù)據(jù)支持?jǐn)?shù)據(jù)上增加結(jié)構(gòu)，例如對(duì)特定屬性進(jìn)行索引以支持快速檢索。

服務(wù)D可能涉及數(shù)據(jù)之間的復(fù)雜關(guān)系導(dǎo)航，例如客戶數(shù)據(jù)和與組織中各部門的客戶聯(lián)系歷史數(shù)據(jù)。這可能涉及其他服務(wù)所擁有的數(shù)據(jù)類型之間的關(guān)系。這是一個(gè)有趣的案例，因?yàn)樗_(kāi)始與上面提到的服務(wù)有各自的數(shù)據(jù)類型的約束相反。在這種情況下，你可以選擇為你的服務(wù)創(chuàng)建一個(gè)具有對(duì)底層表的只讀訪問(wèn)的圖，然后通過(guò)這個(gè)“前門”處理所有的變化——即通過(guò)這個(gè)“前門”去調(diào)用那些“擁有”這些數(shù)據(jù)類型的其他服務(wù)的API。

最后，我們可能還有一個(gè)使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的遺留系統(tǒng)或服務(wù)，或者我們有一個(gè)服務(wù)來(lái)管理那些數(shù)據(jù)量較少，或者不經(jīng)常變更的數(shù)據(jù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)可能完全適合于這些場(chǎng)景。

單個(gè)服務(wù)是否應(yīng)該使用混合持久化？