读60行代码完成的NoSQL数据库，看数据库打造面临的挑战

读60行代码完成的NoSQL数据库，看数据库打造面临的挑战

发表于2013-07-16 14:25| 9460次阅读| 来源Dzone| 21 条评论|
作者Ayende Rahien

云计算数据库NoSQL

摘要：60行代码确实可以完成一个NoSQL数据库，增加一半的代码或许也可以完成预防重复插入及修改校验。然而数据库不只需要处理并发问题，还有其它需要注意的地方，比如：脏读和锁。

“不要试图去自建一个数据库”，从某些角度上来说这个观点所言非虚。虽然自建的数据从来都不会被真正投入使用、测试等，然而却是一个非常好的途径去讨论现实数据库打造中所遇到的挑战。下面是说的是[b]一个代码不到60行的键值存储NoSQL数据库 [/b]，具备完善的功能、良好的可扩展性并且允许分片。或许它可以称得上最小的数据库，然而待完善的方面也不可谓不多。

首先是服务器端代码：

然后是客户端代码：

如代码所见，这个世界上最小的NoSQL数据库有着非常好的并发模型，并且基于Last Write Wins策略。可以安全的应对并发问题，然而这样就万无一失了？

实际情况并非如此。在实际生产过程中，数据库不是只需要处理并发问题，比如其它需要注意的地方：

插入时必须检验该值是否已存在
修改时必须校验该值是否同于修改前

实现这些其实非常简单，你必须为每次修改增加一个元数据字段version。下面是所需修改代码：

如上所见，仅仅将代码量改为双倍，但是却解决了很多问题。RavenDB使用了类似的并发写入控制，虽然RavenDB的ETag机制还可以做更多的事情。然而以上版本实际上是不够，它只可以做写入的并发控制，而缺乏读取的相关操作。

我们还需要对不可重复读和幻读做出处理：

不可重复读指在一个需要对数据进行重复读取的事务中，第一次读取到了数据，而在第二次却读取不到数据，因为这里存在被他人删除的情况。
幻读则是反过来的，第一次未读取到数据，而在第二次被其他人建立后，又读取到了数据。

因为你只注重单操作/事务/会话，所以在特定的场景下，可能会产生非常有意思的bug，实际上也没有办法去处理这个问题。

另一个需要处理的方面是锁。有些时候用户有着非常合理的理由去给某条记录加上一定时间的锁，而在多用户对某条记录并发修改时加锁也是唯一的解决方案。锁又分为Write和ReadWrite两种。Write锁只允许其它用户对被锁的数据进行读取，同时禁止其对数据进行修改。在实际情况中，让用户立刻失败也比让其等待要好的多。

之所以会立即返回失败是因为你操作的数据被加上了Write锁，这就意味着该数据已经被修改或者将要被修改。你写入将会作用在一个过期的数据，所以返回立即失败会更恰当一点。对于ReadWrite锁，情况会有所不同。在这种情况下，我们同时禁止了其它用户的读操作。这么做一般是为了保障系统的一致性，基本上任何作用在该条记录上的操作都要等待锁的失效。

在实践中，一旦加ReadWrite锁，你必须要去处理锁的有效期、手动解锁、锁失效检测、锁维护等一系列的问题。ReadWrite锁主要用于在不支持事务的系统中的进行一些事务操作，其它情况下谓之鸡肋亦不为过。

原文链接： World’s Smallest No SQL Database: Concurrency （编译/仲浩 审校/周小璐）