基于阿里云架构开发方法论

基于阿里云的架构开发方法论阿里云方法论©2014AlibabaCloudComputing作者：墨三（赵圣强）[e-mail]基于阿里云的架构开发方法论阿里云方法论©2014AlibabaCloudComputing文档历史下面是本文档的版本历史：版本作者日期目的0.0赵圣强2014-1-9初始思路版本0.10.91.0基于阿里云的架构开发方法论阿里云方法论©2014AlibabaCloudComputing数据库及相关产品：.........................................................................................101.2分布式数据访问层TDDL:........................................................................................112.分布式缓存系统.............................................................................................................113.分布式消息系统.............................................................................................................124.分布式服务框架.............................................................................................................125.分布式存储系统.............................................................................................................126.OceanBase数据库..........................................................................................................137.NOSQL数据库产品........................................................................................................14第三章典型场景实现思路.....................................................................................................151.Oracle数据库存储过程.................................................................................................152.Trigger.............................................................................................................................153.多维度查询.....................................................................................................................154.多表join..........................................................................................................................165.多表事务.........................................................................................................................166.统计查询.........................................................................................................................16第四章总结.............................................................................................................................17第五章参考.............................................................................................................................18基于阿里云的架构开发方法论阿里云方法论©2014AlibabaCloudComputing基于阿里云的架构开发方法论阿里云方法论©2014AlibabaCloudComputing前言编写本文的目的是讲解阿里云架构思路，介绍云化产品组件，帮助使用阿里云架构开发的同学进行思路转换以及方案选型。南隐是一位禅师。一天，一位学者来向他问禅，但自己喋喋不休。南隐则默默无语，以茶相待。他将茶水注入这位客人的杯子，满了也不停下来，而是继续往里面倒。眼睁睁看着茶水不停地溢出杯外，客人着急地说：“已经满出来了，不要再倒了！”南隐说：“你就像这只杯子一样，里面装满了自己的看法和成见。如果你不先把杯子空掉，叫我如何对你说禅呢？”阿里云架构是一套新思路，它以更高效的效率、更开放的心态、更好的可用性、更加自控的产品、更易扩展的设计、更完善的运维体系、更低的成本来解决规模化企业IT建设中遇到的各类问题，请大家以更加OPEN的心态来看待这个新思路，接受他、了解他，再批判他、完善他。基于阿里云的架构开发方法论阿里云方法论©2014AlibabaCloudComputing第一章阿里云架构思路我们先从计算机软件系统特性说起，作为一个正确的计算机软件系统，要能够根据输入可预见其输出，可以理解为当一个状态输入进去，可预见其输出的状态，状态的不同可能会带来不同的结果，所以状态是关键。维基百科说：状态是一个物体在一定情形下的内部环境与外部环境的总称。在计算机领域，数据即是状态，数据不同，表达的内容不同，结果亦可能不同。状态是会转移的，状态的转移图，称之为状态机，状态机可以是计算机的一段程序，也可以是一个计算机系统。在数据库系统中，状态的变化，是采用事务方式（ACID）来约定的，即保证状态变化过程和结果的原子、一致、隔离、持久性，最终保证让状态机转移到正确的位置，如图1所示。图1：XXXXXXXXXXXXXXX在外界看来，状态s、s1、s2之间的转移，是确定的，要么是状态s要么是状态s1，不会出现s’的状态，这种用ACID来保证一个系统的所有状态转移的方式，一直被广泛应用于系统的设计过程中，非常典型的一个设计是一个数据库，承载着一个系统的运行，交易和物流还有其他的系统，都在一个数据库中，如图1：图2：XXXXXXXXXXXX系统做的好，功能强大，用的人多，流量越来越大，随之带来的是系统压力越来越大，基于阿里云的架构开发方法论阿里云方法论©2014AlibabaCloudComputing系统的各个部分就开始出现瓶颈，当APP出现瓶颈时，处理相对简单，因为APP无状态，加一些机器就可以解决，而保证系统状态正确转移的数据库，在这时就不那么容易扩展了，他将会成为扩展最难的一个点。对于任何一个系统来讲，都有两种扩展方式，当然，人们首先想到的是向上（垂直）扩展，因为容易、快速，所以运行数据库的机器经历了下面的一个发展过程，当然并不是所有人都到了大机，如图2：图3：XXXXXXXX这种方式有很明显的缺点：业务压力总会超过这套系统的处理能力，另外，处理事务能力的增长和成本的增长不能呈现一个线性的关系，越往后，成本的增长越快，也就是事务处理能力的单价是越来越高的。还有一种方式，水平扩展，这种方式非常复杂，但是提供了很大的灵活性，而且要获得更多的事务处理能力不需要付出比之前更昂贵的单价。水平扩展中也包含了两个维度：一是以业务单元为维度拆分，称为服务化，二是业务单元内再拆分多个数据库，图3可以说明其特点：图4：XXXXXXXXXX水平扩展和向上（垂直）扩展方式，在进行状态转移时有重要区别：向上扩展保持ACID，交易和发货状态在一个数据库的一个事务中完成转移，能够保证其实时正确性，不会出现不确定性，水平拆分后，这两个状态被分到了两个独立的物理库中，无法在一个事务中完成状态转移，其中任何一个状态转移出现异常后系统状态会变成什么样子，是不确定的，这时候如何来保证状态能够被正确转移，成为了一个关键点，而是否使用跨物理资源的分布式事务，又成了各种权威争论不休的胶着点。对于这个棘手的问题，业界已经有广泛共识，那就是基于网络的数据共享系统有一个显著的特征，会受CAP理论约束，即Consistency一致性，是为了追求状态正确转移，Availability基于阿里云的架构开发方法论阿里云方法论©2014AlibabaCloudComputing可用性，是为了追求系统能够提供服务，PartitionTolerance分区容忍性，追求能够有良好的扩展性，但是这三项只能较好的实现其中两项，而最后一项只能做些弱化、妥协，以达到系统整体设计需求，请