数据库表设计中使用横向表切割来降低并发冲突
近日在设计《威博文件管理系统》的文件标签系统中的一点体会。
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近来根据用户反馈和原定的开发计划，为《威博文件管理系统》设计一个“文件标签”模块，实现的功能类似于很多大型网站的标签功能，能够实现智能标签功能。
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开始的数据库表结构，使用一个单一的“文件标签”表，文件标签表，结构如下：
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主键：char(36)
标签名称：varchar(50)
标签排序：int
主观权重：bit
主观推荐：bit
时间戳：bigint
版本号：int
引用计数：int
点击计数：int
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@Entity@Table(name = "文件标签")public class FileTagModel implements Serializable { /** * 使用java的UUID唯一号,36长度的字符串 */ @Id @Column(name = "主键") private String id; /** * 标签名称 */ @Column(name = "标签名称") private String tagName; /** * 标签排序 */ @Column(name = "标签排序") private int px; /** * 主观权重 */ @Column(name = "主观权重") private boolean tagWeight; /** * 主观推荐 */ @Column(name = "主观推荐") private boolean tagSuggest; /** * 实体创建时的时间戳 */ @Column(name = "时间戳") private long timestamp; /** * 实体对象的版本号 */ @Column(name = "版本号") @Version private int version; /** * 点击计数 */ @Column(name = "点击计数") private int clickCount; /** * 引用计数 */ @Column(name = "引用计数") private int quoteCount;}?
经过一段时间的测试后发现，“文件标签”表中，各个字段的的变化速度有很大的不同，其中引用计数、点击计数、变化很频繁，而其它字段的内容相对变化就比较稳定，一旦生成，相对比较稳定，这样在并发程度高时，常常导致数据更新冲突，虽然可以通过@version注解可以保证数据的乐观锁定发生作用，数据的一致性不被破坏。但是由于把变化频度差异很大的字段放在同一张表上，导致冲突发生的概率增大，降低了系统的效能。
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于是想到了对该表的横向切割，以便获得更好的并发性能。
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切割后，分为三个表，《文件标签》作为主表，《文件标签引用计数》《文件标签点击计数》作为从表，三个表共用主键，三表结构如下：
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《文件标签》表结构
主键：char(36)
标签名称：varchar(50)
标签排序：int
主观权重：bit
主观推荐：bit
时间戳：bigint
版本号：int
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《文件标签引用计数》表结构
主键：char(36)
引用计数：int
时间戳：bigint
版本号：int
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《文件标签点击计数》表结构
主键：char(36)
点击计数：int
时间戳：bigint
版本号：int
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《文件标签》表实体Bean
package cn.sh.webfile.model;import java.io.Serializable;import javax.persistence.Column;import javax.persistence.Entity;import javax.persistence.Id;import javax.persistence.OneToOne;import javax.persistence.PrimaryKeyJoinColumn;import javax.persistence.Table;import javax.persistence.Version;import org.apache.commons.lang.builder.ReflectionToStringBuilder;/** * 开始于 2010-06-09 * 文件标签符号表的模型 * [2010-06-18修]新增加一个字段 * [2010-06-21修]根据应用程序的使用反馈，把引用计数、点击计数字段，放入两个不同的表 * 以实现更好的多工状态下的并发操作，减少状态冲突。分拆理由，表《文件标签》主表、《文件标签引用计数》、 * 《文件标签点击计数》作为从表，主表变化慢，从表变化快。 * 最后修改于 2010-06-21 * @author 万继斌 * @version 1.3 */@Entity@Table(name = "文件标签")public class FileTagModel implements Serializable { /** * 使用java的UUID唯一号,36长度的字符串 */ @Id @Column(name = "主键") private String id; /** * 标签名称 */ @Column(name = "标签名称") private String tagName; /** * 标签排序 */ @Column(name = "标签排序") private int px; /** * 主观权重 */ @Column(name = "主观权重") private boolean tagWeight; /** * 主观推荐 */ @Column(name = "主观推荐") private boolean tagSuggest; /** * 实体创建时的时间戳 */ @Column(name = "时间戳") private long timestamp; /** * 实体对象的版本号 */ @Column(name = "版本号") @Version private int version; /** * 点击计数 */ @OneToOne @PrimaryKeyJoinColumn private FileTagClickCountModel clickCount; /** * 引用计数 */ @OneToOne @PrimaryKeyJoinColumn private FileTagQuoteCountModel quoteCount; @Override public String toString() { return ReflectionToStringBuilder.toString(this); } /** * @return the id */ public String getId() { return id.trim(); } /** * @param id the id to set */ public void setId(String id) { this.id = id.trim(); } /** * @return the timestamp */ public long getTimestamp() { return timestamp; } /** * @param timestamp the timestamp to set */ public void setTimestamp(long timestamp) { this.timestamp = timestamp; } /** * @return the version */ public int getVersion() { return version; } /** * @param version the version to set */ public void setVersion(int version) { this.version = version; } /** * @return the tagName */ public String getTagName() { return tagName.trim(); } /** * @param tagName the tagName to set */ public void setTagName(String tagName) { this.tagName = tagName.trim(); } /** * @return the tagWeight */ public boolean getTagWeight() { return tagWeight; } /** * @param tagWeight the tagWeight to set */ public void setTagWeight(boolean tagWeight) { this.tagWeight = tagWeight; } /** * @return the px */ public int getPx() { return px; } /** * @param px the px to set */ public void setPx(int px) { this.px = px; } /** * @return the tagSuggest */ public boolean isTagSuggest() { return tagSuggest; } /** * @param tagSuggest the tagSuggest to set */ public void setTagSuggest(boolean tagSuggest) { this.tagSuggest = tagSuggest; } /** * @return the clickCount */ public FileTagClickCountModel getClickCount() { return clickCount; } /** * @param clickCount the clickCount to set */ public void setClickCount(FileTagClickCountModel clickCount) { this.clickCount = clickCount; } /** * @return the quoteCount */ public FileTagQuoteCountModel getQuoteCount() { return quoteCount; } /** * @param quoteCount the quoteCount to set */ public void setQuoteCount(FileTagQuoteCountModel quoteCount) { this.quoteCount = quoteCount; }}?
《文件标签引用计数》表实体Bean
package cn.sh.webfile.model;import java.io.Serializable;import javax.persistence.Column;import javax.persistence.Entity;import javax.persistence.Id;import javax.persistence.Table;import javax.persistence.Version;import org.apache.commons.lang.builder.ReflectionToStringBuilder;/** * 开始于 2010-06-21 * 文件标签引用计数表的模型 * 《文件标签引用计数》作为从表，主表变化慢，从表变化快。 * 最后修改于 2010-06-21 * @author 万继斌 * @version 1.0 */@Entity@Table(name = "文件标签引用计数")public class FileTagQuoteCountModel implements Serializable { /** * 使用java的UUID唯一号,36长度的字符串 */ @Id @Column(name = "主键") private String id; /** * 引用计数 */ @Column(name = "引用计数") private int count; /** * 实体创建时的时间戳 */ @Column(name = "时间戳") private long timestamp; /** * 实体对象的版本号 */ @Column(name = "版本号") @Version private int version; @Override public String toString() { return ReflectionToStringBuilder.toString(this); } /** * @return the id */ public String getId() { return id.trim(); } /** * @param id the id to set */ public void setId(String id) { this.id = id.trim(); } /** * @return the timestamp */ public long getTimestamp() { return timestamp; } /** * @param timestamp the timestamp to set */ public void setTimestamp(long timestamp) { this.timestamp = timestamp; } /** * @return the version */ public int getVersion() { return version; } /** * @param version the version to set */ public void setVersion(int version) { this.version = version; } /** * @return the count */ public int getCount() { return count; } /** * @param count the count to set */ public void setCount(int count) { this.count = count; }}?
《文件标签点击计数》表实体Bean
package cn.sh.webfile.model;import java.io.Serializable;import javax.persistence.Column;import javax.persistence.Entity;import javax.persistence.Id;import javax.persistence.Table;import javax.persistence.Version;import org.apache.commons.lang.builder.ReflectionToStringBuilder;/** * 开始于 2010-06-21 * 文件标签点击计数表的模型 * 《文件标签点击计数》变化较快的表。 * 最后修改于 2010-06-21 * @author 万继斌 * @version 1.0 */@Entity@Table(name = "文件标签点击计数")public class FileTagClickCountModel implements Serializable { /** * 使用java的UUID唯一号,36长度的字符串 */ @Id @Column(name = "主键") private String id; /** * 点击计数 */ @Column(name = "点击计数") private int count; /** * 实体创建时的时间戳 */ @Column(name = "时间戳") private long timestamp; /** * 实体对象的版本号 */ @Column(name = "版本号") @Version private int version; @Override public String toString() { return ReflectionToStringBuilder.toString(this); } /** * @return the id */ public String getId() { return id.trim(); } /** * @param id the id to set */ public void setId(String id) { this.id = id.trim(); } /** * @return the timestamp */ public long getTimestamp() { return timestamp; } /** * @param timestamp the timestamp to set */ public void setTimestamp(long timestamp) { this.timestamp = timestamp; } /** * @return the version */ public int getVersion() { return version; } /** * @param version the version to set */ public void setVersion(int version) { this.version = version; } /** * @return the count */ public int getCount() { return count; } /** * @param count the count to set */ public void setCount(int count) { this.count = count; }}?
经过实地测试，并发效能大大提高，而通过对主表的分割，而导致的连接操作带来的速度损失相对较小，某些方面还可以增大综合读写速度。
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体会总结如下：
当我们在设计时，发现同一张表内，字段的变化频度差异过大时，为了获得更好的并发操作性能，降低潜在冲突，这时可以对表，进行横向分割，按照字段的不同的变化频度，合理地置于不同的主从表内，以此来提高性能。特别是在Web应用程序中，使用版本号来进行乐观锁定时，对性能的提高更加有好处，可以大大降低冲突发生的概率。
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