系統設計中最重要的概念

原文：Ted Dziuba  編譯：伯樂線上 – 唐尤華

大約在一年前，我的程式設計師生涯遇到了一次轉折，起因是我閱讀了Eric S. Raymond（後文簡稱ESR）寫的《UNIX程式設計藝術》一書。雖然該書寫作的時候Web應用程式還未開始流行，但是其中的原則至今仍然適用。ESR在書中試圖以UNIX的設計思想與程式設計師交流，如果你讀過之後能夠理解，你會在那時發出“啊哈”的感嘆，並且對所有的知識瞬間領悟。這種感覺就像你第一次使用煙霧彈發現所有人和物體都變成了微粒，或者像你第一次知道如何使用磁鐵一樣。

接下來，這種頓悟自然消失了，然後你花費很長時間試圖重新找回這種感覺。

對於web程式設計師，如果你不喜歡閱讀，你也可以直接採用 “Single Point of Truth”（後文簡稱SPOT）規則，即“在系統中每個概念都必須具有唯一的、沒有歧義的、權威的表示“。如果你設計的系統違反了這條原則，你會使自己陷入無盡的麻煩和災難中。

你需要避免的做法

在Web開發領域，有一些違反了SPOT規則的情形，它們基本上都來自對資料庫概念的誤解。不，等一下，我突然想到了。我看到的幾乎所有違反SPOT的情形，幾乎都是以某種方式使用MySQL時遇到的錯誤。事實上，幾乎所有的NoSQL災難都是向MySQL輸入錯誤SQL造成的後果，但這不是我這裡要說的重點。

1. 使用Solr來搜尋資料庫 / Using Solr to Search a Database

我敢說你們肯定有過這樣的想法，而我不止一次想過這麼做。當你需要在web網站後臺資料庫進行搜尋時會決定使用Apache Solr。你會建立一個“索引管道”用做從資料庫週期地提取資訊並交給 Solr 處理，或者在為更新資料庫建立“插入/更新”入口點的同時也為Solr提供一個入口點。

問題在於你的應用程式不知道到什麼才是真實的資料。如果是 Solr 執行返回的結果，你會按照搜尋索引的格式顯示資料嗎？你會用索引行ID查詢資料然後顯示資料庫後臺的資料嗎？無論你如何試圖解決這個問題，結果都是令人痛苦的。看在上帝的份上，如果你的索引連線程式發生錯誤結果又會怎樣？你需要多長時間才能發現這樣的錯誤已經發生在你的系統中呢？

解決辦法：不要那麼做。PostgreSQL本身就帶有很好的全文搜尋功能。你可以在此基礎上根據你的要求進行調整；這並不違反SPOT規則。該死，如果 Solr 可以滿足需求，你甚至可以將Solr作為資料庫使用。

2. 將SQL查詢結果預存到一個NoSQL系統 / Precaching SQL Results in a NoSQL System

這種情況不大常見，但還是會發生。你將一個很大的物件關係模型的所有資料存到了MySQL中，但是從你的Web應用程式查詢這些資料需要3到4個JOIN操作，這會使MySQL遇到效能瓶頸。一直以來都沒有好的解決辦法。所以為了解決這個問題，你預先計算了一些資料結構並且儲存在類似Memcached或者Redis這樣的NoSQL系統。

如果資料發生變化要怎麼辦？你會在程式執行的同時重新計算這些資料結構嗎？會在之後的某個時刻更新NoSQL以及SQL寫操作佇列嗎？你可以通過配置來讓這種機制奏效，但是當你的“同步”指令碼失效的時候，你會發現事情搞糟了，因為你不能確定哪一種才是有效的資料表示。

解決辦法：如果你授權的DB執行速度過於緩慢，請不要試圖重新組織你的資料模型或者將資料庫改變成需要的形式。如果你確實需要為你的應用程式新增一個資料緩衝層，最好加在Web伺服器前面最外層。以我的經驗來看，任何試圖在表示層下面加上資料緩衝都會帶來資料同步災難。另外，在應用程式的邊緣增加資料快取也比較容易：你可以使用Squid或者某個商用的內容提交網路。

3.  Frankendatabases 問題

是的，我已經說了很多關於MySQL的事。最近我遇到了這樣的設計難題：你希望在一個資料庫中進行查詢，但這些資料卻分散在多個資料庫中。如果你和老式系統打過交道，你應該能理解我在說什麼。編寫同步指令碼實現從資料庫A和資料庫B中提取資料然後更新到你的資料庫中，這樣的工作只會讓你的脾氣變得糟糕。

你會讓自己陷入這樣的邏輯：

此外，這會給你帶來資料一致性的夢魘。假設同步的指令碼執行中斷，諸如此類，這時你往資料庫裡寫入新的記錄，如果接下來有人需要做和你類似的事情，情況會變得更糟。當然，通常這會在資料更新時觸發大批查詢操作。

解決辦法：你已經猜到了：請不要那麼做。儘量規範地整理資料庫。有些情況並不適合老式系統，所以請你儘可能地避免合併資料庫–直接查詢資料庫A和資料庫B。如果你不那麼去做，那麼就不要怕難堪。

事情已出錯的跡象

總而言之，如果你發現自己在編寫一些跨越多個應用層的程式碼，或者“更新”指令碼，後者你的crontab指令碼超過了10行程式碼，你很有可能已經犯了錯誤並且在架構的某個地方違反了SPOT規則。寫出那樣的程式碼是枯燥和痛苦的，這種痛苦往往預示著你不能再繼續下去了。所以，停下來不要繼續犯錯。

 

原文：Ted Dziuba  編譯：伯樂線上 – 唐尤華

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