TiDB：支持 MySQL 协议的分布式数据库解决方案 - OneAPM 官方技术专栏

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下面学生教材网的小编为您详细介绍TiDB：支持 MySQL 协议的分布式数据库解决方案 - OneAPM 官方技术专栏文章的具体内容,佚名希望您能完整的阅读下来,看完后将会有更多收获.

【编者按】TiDB 是国内 PingCAP 团队开发的一个分布式 SQL 数据库。其灵感来自于 Google 的 F1，TiDB 支持包括传统 RDBMS 和 NoSQL 的特性。在国内 ITOM 管理平台 OneAPM 举办的技术公开课中，TiDB 的高级工程师刘奇从 HBase 特性、TiDB 的优势和系统架构等方面进行了详细阐述。以下为演讲整理：

HBase 简介

众所周知，在 SQL 方面处于顶级的有两个公司，一个是 Oracle，他们已经积累了大量的经验，另一个是谷歌，谷歌 F1 在2012年发布了一篇论文，个人认为它是全球最优秀的 SQL OLTP 数据库。

1978年左右，数据库刚刚发展时出现了SQL RDBMS。2000年左右，国内开始流行互联网，互联网对 Oracle 数据库也产生较大的冲击。现在，传统的数据库大部分是集中在传统领域，互联网方面用得比较多的是 MySQL ，其次 HBase 等 NoSQL 也吸引了大量的用户。

为什么会出现 NoSQL？最开始所有人都用 SQL Database，那时比较高端有 Oracle，开源的还有 MySQL、PostgreSQL。可是随着业务的迅速发展，数据库成为了瓶颈，于是促使了 NoSQL 的诞生，NoSQL 将 Scale 放在第一位。如果业务快速发展，扩容会成为亟待解决的首要问题。这时，大多数人会选择放弃事务一致性。什么是一致性？比如使用微信时，如果我加你为好友，这是一个双向关系，对应到数据库中至少是两个操作，第一是在好友列表里把你加进来，第二个是你的好友列表里把我加进去。如果这两个列表的数据库放在不同的机器上，就需要保证一致性。否则可能会出现我是你的好友，但你的好友中却找不到我的这种情况。但这中间可能会出现多种情况，比如我把你加为好友，然后修改数据的时候 Crush 掉了，这个时候传统方案是会引入一个消息队列，有的还需要做一些补偿，这些问题在 NoSQL 里处理起来相对麻烦。

国内最大的 HBase 使用者是小米公司，有几个 HBase 的 Committer ，所以经过一些修改后可以支持分布式事务，于是能够解决之前的问题。为什么在面临诸多选择时，小米会选择 HBase 呢？就目前情况来说，主要还是技术选型和人才储备上的考虑。 MongoDB 大家应该不陌生，但用到一定程度后，总会出现各种问题，甚至有文章呼吁大家放弃 MongoDB 。但所有数据库都不是“十全十美”的，没有最好，选择最适合的尤为重要。

很多时候产品都有其特性，在满足其特性或者规格的情况下，使用起来可能非常顺手，否则十之八九都遇到各种麻烦。比如小米使用 HBase 就非常顺手，但其他的公司则不一定。道理很简单，如果不熟悉其使用场景，也不知道在相应场景下配什么参数，所以会出现各种各样的问题。

事实上，HBase 有非常好的特性，目前在小米公司可以每秒跑一百万 OPS ，最近 Pinterest 公布他们的 HBase 每秒可以跑三百万个 OPS ，这个数量级可以远超很多互联网公司。 HBase 在读写一致性方面非常出色，有很好的自动 Scale 的能力，通过Block Cache 和 Bloom Filters可以很好的解决查询问题，是否在磁盘上也可以通过Bloom Filters来判定。

另一方面，Oracle 把一部分逻辑会放在 CPU/硬件里，对应的 HBase 也会把一部分逻辑下推到对应的 RegionServer 上。对于一个分布系统来说，如果需要查询一个条件，可以直接把这个简单调节推到对应的 RegionServer 上执行。再比如求和运算，现在有一百亿数据，甚至一千亿条数据，分布在10个节点上，最快的求和方法是让所有节点同时运算，将这个条件下推得到所有对应数据的和，最后收集到10个数据的和即可。其实还可以继续往下推，这是比较复杂的数据库优化技术，实际情况还会更复杂。这在 HBase 里面依赖 Coprocessor 来实现。

大家应该对 MVCC 比较熟悉，也就是多版本，它的优点在于可以多次读取而不会 block。然后还有一个很好的特性，假设你用的 Database ，MVCC 在你没有做 compaction 之前可以回到任何时间的数据。现在云服务上也可以每隔半小时做一次快照，实际上如果使用 MVCC 回到任意一秒的话，可以完全不需要快照。

TiDB的优势

下面再介绍一下我们的产品 TiDB，Ti 是元素周期表里的元素。大家如果了解我们团队的程序员，就知道他们都比较 Geek，取名字要么在希腊神话里选一个神的名字，或者在数学里找一个希腊字母， 但是看了一圈，好坑都已经被占上了。于是，我们在化学元素周期表里找了一个金属作为项目名称，对于 Database 而言，它必须是高速稳定的，刚好钛金属有很强的防腐蚀性，所以选择了钛（Ti）。

因为 TiDB 的目标是谷歌 F1，所以自然会满足以上特性。首先是可以满足分布式一致，也就是说对于应用来说，不用关心后面分成多少个机器，事务的一致性是必须保证的，比如我们之前提到的 A 关注 B，两个互相加好友或者转帐，可以直接利用一条 SQL 搞定，而无需担心中间过程。另外一个特性是兼容 MySQL 协议，国内大概有70% 的互联网公司都在使用 MySQL，为了考虑大家的迁移成本，我们会兼容 MySQL 协议。同时，由于已经很多 APP 在 MySQL 上运行，为我们提供了充足的测试样本。 TiDB 的测试有五百多万个，每次提交一行代码时，后面大概有6个机器并行地跑 Test ，五百多万 Test 所需时间大约是十分钟。为了照顾各种引擎爱好者，我们还支持了 LevelDB 、RocksDB、LMDB、BoltDB 等。TiDB 主要是采用 Go 语言开发的，其代码简单、易于理解，而且性能非常高。

系统架构

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