資料庫對於資訊系統至關重要，尤其是在高負載的微服務架構中。經過適當設計和最佳化的基礎可確保系統的高效能、可擴充套件性和穩定性。在本文中，我們討論了用於有效管理微服務環境中的資料庫的各種策略和技術。
1、水平擴充套件：分片
水平資料庫擴充套件是指將資料分佈在多臺伺服器（稱為“分片”）上，以提高整體系統效能和容量。每個分片包含一個資料子集並獨立執行，從而提供可擴充套件性。
- 資料分割可以基於各種標準進行，例如使用者識別符號、地理位置等。
- 在微服務架構中，分片策略必須根據特定服務的需求進行定製：按照上下文邊界劃分
例如，假設我們有一個線上商店應用程式，使用 MongoDB 作為其產品資料庫。在這種情況下，我們可以按產品類別或製造商將產品集合劃分為分片。
2、複製和高可用性
資料庫複製涉及在多臺伺服器上儲存資料副本。這提高了系統可靠性，因為如果一個節點發生故障，資料可以從其他副本中獲取。此外，在副本之間分配讀取請求可減少各個節點的負載並提高效能。
例如，要在 PostgreSQL 中設定複製，我們可以使用所謂的“流式複製”。為此，我們需要建立一個主備用叢集並啟動 WAL（預寫日誌）歸檔。
3、快取並減少資料庫負載
最佳化資料庫負載的一種方法是使用快取。將頻繁請求的資料儲存在記憶體中（例如 Redis 或 Memcached）可顯著減少與資料庫的互動次數並提高響應時間。
例如首先在 Redis 快取中查詢產品；如果未找到，則轉向基礎。找到的產品將在快取中儲存指定的時間。
4、最佳化基礎並最小化要求
除了快取之外，最佳化查詢並僅提取必要的資料以減少資料庫的負載也很重要。
一些重要的策略如下：
- 基礎模式最佳化：合理規劃表和連線，減少資料重複。
- 使用索引：對常用欄位進行索引可減少搜尋時間。
- 建立最佳 SQL 或 ORM 查詢：僅選擇所需的列，並最小化使用 JOIN。
- 在應用程式級別預先載入並快取從資料庫檢索的資料。
結論
在採用微服務架構的系統中，擴充套件和最佳化資料庫是一項關鍵任務，因為所有服務都可以訪問資料。分片和複製可確保資料庫的水平擴充套件，而快取和最佳化請求可減少資料庫的直接負載。