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Erlang是一種開源的并發(fā)編程語言，由于其在并發(fā)編程方面的強(qiáng)大能力，被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模的分布式系統(tǒng)中。其中，Erlang數(shù)據(jù)庫也是其一個重要的組成部分。然而，在Erlang數(shù)據(jù)庫中，存在著一個名為“臟查詢”的問題，這一問題可能會帶來一些不可預(yù)測的后果。本文將對erlang數(shù)據(jù)庫臟查詢的原因進(jìn)行分析，并提出解決方案。
一、什么是臟查詢
臟查詢是指，在數(shù)據(jù)庫中讀取到未提交的數(shù)據(jù)。例如，一個事務(wù)正在進(jìn)行中，它修改了某些數(shù)據(jù)，但尚未提交。此時，另一個事務(wù)讀取了這些被修改但未提交的數(shù)據(jù)，這種情況就被稱為臟查詢。
二、臟查詢的原因
在Erlang數(shù)據(jù)庫中，臟查詢的原因主要有兩個：
1.并發(fā)訪問
Erlang是一種并發(fā)編程語言，它的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也被設(shè)計成了一種并發(fā)數(shù)據(jù)庫。不同的進(jìn)程可能同時訪問數(shù)據(jù)庫，由于并發(fā)的存在，導(dǎo)致可能發(fā)生臟查詢。例如，兩個進(jìn)程同時訪問同一個數(shù)據(jù)對象，一個進(jìn)程正在修改數(shù)據(jù)，但還未提交，而另外一個進(jìn)程已經(jīng)讀取了這個數(shù)據(jù)對象，這時便會出現(xiàn)臟查詢。
2.長事務(wù)
另一個導(dǎo)致臟查詢的原因是長時間的事務(wù)。當(dāng)一個事務(wù)需要執(zhí)行很長時間時，也就意味著這個事務(wù)所進(jìn)行的修改操作將需要很長時間才能得到提交。在這個過程中，其他事務(wù)可能會讀取到這個未提交的數(shù)據(jù)，從而發(fā)生了臟查詢。
三、解決方案
為了解決Erlang數(shù)據(jù)庫中的臟查詢問題，我們可以采用以下的一些解決方案：
1.設(shè)置并發(fā)控制
為了避免臟查詢，我們可以在Erlang數(shù)據(jù)庫中引入并發(fā)控制。通過鎖定數(shù)據(jù)對象，可以防止并發(fā)訪問造成的臟查詢。例如，在實現(xiàn)一個事務(wù)模型時，我們可以使用鎖來保護(hù)數(shù)據(jù)，鎖可以在讀和寫之間進(jìn)行切換，以便控制并發(fā)。
2.減少長事務(wù)
為了避免長時間事務(wù)造成的臟查詢，我們可以采用一些方式使得事務(wù)執(zhí)行的時間更短。例如，可以根據(jù)需求將大事務(wù)分解成多個小事務(wù)，或者提供更快的硬件設(shè)備以加速事務(wù)處理。
3.使用MVCC
MVCC是Multi-Version Concurrency Control的縮寫，也就是多版本并發(fā)控制。這種技術(shù)可以在并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫時避免臟查詢。MVCC可以讓事務(wù)在修改數(shù)據(jù)時不鎖住整個表，而是通過版本來管理并發(fā)訪問。每個事務(wù)都有自己的版本號，當(dāng)一個事務(wù)要提交時，Erlang數(shù)據(jù)庫會進(jìn)行檢查，以確保該事務(wù)沒有讀取到任何未提交的數(shù)據(jù)。
Erlang數(shù)據(jù)庫臟查詢問題是一個值得關(guān)注的話題，采用合適的解決方案可以有效避免這一問題。在實際應(yīng)用中，我們應(yīng)該根據(jù)具體情況，選擇更為合適的解決方案。
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關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的局限性有哪些難以滿足高并發(fā)讀寫的需求
隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起，非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫現(xiàn)在成了一個極其熱門的新領(lǐng)域，非關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的發(fā)展非常迅速。而傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在應(yīng)付web2.0網(wǎng)站，特別是超大規(guī)模和高并發(fā)的SNS類型的web2.0純動態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心，暴露了很多難以克服的問題，例如：
1、High performance——對數(shù)據(jù)庫高并發(fā)讀寫的需求
Web2.0網(wǎng)站要根據(jù)用戶個性化信息來實時生成動態(tài)頁面和提供動態(tài)信息，所以基本上無法使用動態(tài)頁面靜態(tài)化技術(shù)，因此數(shù)據(jù)庫并發(fā)負(fù)載非常高，往往要達(dá)到每秒上萬次讀寫請求。關(guān)系數(shù)據(jù)庫應(yīng)付上萬次SQL查詢還勉強(qiáng)頂?shù)米?，但是?yīng)付上萬次SQL寫數(shù)據(jù)請求，硬盤IO就已經(jīng)無法承受了。其實對于普通的BBS網(wǎng)站，往往也存在對高并發(fā)寫請求的需求，例如像JavaEye網(wǎng)站的實時統(tǒng)計在線用戶狀態(tài)，記錄熱門帖子的點擊次數(shù)，投票計數(shù)等，因此這是一個相當(dāng)普衡肢遍的需求。
2、Huge Storage——對海量數(shù)據(jù)的高效率存儲和訪問的需求
類似鎮(zhèn)租Facebook，twitter，F(xiàn)riendfeed這樣的SNS網(wǎng)站，每天用戶產(chǎn)生海量的用戶動態(tài)，以Friendfeed為例，一個月就達(dá)到了2.5億條用戶動態(tài)，對于關(guān)系數(shù)據(jù)庫來說，在一張2.5億條記錄的表里面進(jìn)行SQL查詢，效率是極其低下乃至不可忍受的。再例如大型web網(wǎng)站的用戶登錄系統(tǒng)，例如騰訊，盛大，動輒數(shù)以億計的帳號，關(guān)系數(shù)據(jù)庫也很難應(yīng)付。
3、High Scalability && High Availability——對數(shù)據(jù)庫的高可擴(kuò)展性和高可用性的需求
在基于web的架構(gòu)當(dāng)中，數(shù)據(jù)庫是最難進(jìn)行橫向擴(kuò)展的，當(dāng)一個應(yīng)用系統(tǒng)的用戶量和訪問量與日俱增的時候，你的數(shù)據(jù)庫卻沒有辦法像web server和app server那樣簡單的通過添加更多的硬件和服務(wù)節(jié)點來擴(kuò)展性能和負(fù)載能力。對于很多需要提供24小時不間斷服務(wù)的網(wǎng)站來說，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行升級和擴(kuò)展是非常痛苦的事情，往往需要停機(jī)維護(hù)和數(shù)據(jù)遷移，為什么數(shù)據(jù)庫不能通過不斷的添加服務(wù)器節(jié)點來實現(xiàn)擴(kuò)展呢？
在上面提到的“三高”需求面前，關(guān)系數(shù)據(jù)庫遇到了難以克服的障礙，而對于web2.0網(wǎng)站來說，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的很多主要特性卻往往無用武之地，例如：
1. 數(shù)據(jù)庫事務(wù)一致性需求
很多web實時系統(tǒng)并不要求嚴(yán)格的數(shù)據(jù)庫事務(wù)，對讀一致性的要求很低，有些場合對寫一致性要求也不高。因此數(shù)據(jù)庫事務(wù)管理成了數(shù)據(jù)庫高負(fù)載下一個沉重的負(fù)擔(dān)。
2. 數(shù)據(jù)庫的寫實時性和讀實時性需求
對關(guān)系數(shù)據(jù)庫來說，插入一條數(shù)據(jù)之后立刻查詢，是肯定可以讀出來這條數(shù)據(jù)的，但是對于很多web應(yīng)用來說，并不要求這么高的實時性，比方說我（JavaEye的robbin）發(fā)一條消息之后，過幾秒乃至十幾秒之后，我的訂閱者才看到這條動態(tài)是完全可以接受的。
3、對復(fù)雜的SQL查詢，特別是多表關(guān)聯(lián)查詢的需求
任何大數(shù)據(jù)量的web系統(tǒng)，都非常忌諱多個大表的關(guān)聯(lián)查詢，以及復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析類型的復(fù)雜SQL報表查詢，特別是SNS類型的網(wǎng)站，從需求以及產(chǎn)品設(shè)計角度，就避免了這種情況的產(chǎn)生。往往更多的只是單表的主鍵查詢，以及單表的簡單條件分頁查詢，SQL的功能被極大的弱化了。
因此，關(guān)系數(shù)據(jù)庫在這些越來越多的應(yīng)用場景下顯得不那么合適了，為了解決這類問題的非關(guān)系數(shù)據(jù)庫應(yīng)運而生，現(xiàn)在這兩年，各種各樣非關(guān)系數(shù)據(jù)庫，特別是鍵值數(shù)據(jù)庫(Key-Value Store DB)風(fēng)起云涌，多得讓人眼花繚亂。前不久國外剛剛舉辦了NoSQL Conference，各路NoSQL數(shù)據(jù)庫紛紛亮相，加上未亮相但是名聲在外的，起碼有超過10個開源的NoSQLDB，例如：
Redis，Tokyo Cabinet，Cassandra，Voldemort，MongoDB，御攔兆Dynomite，HBase，CouchDB，Hypertable， Riak，Tin， Flare， Lightcloud， KiokuDB，Scalaris， Kai， ThruDB， ……
這些NoSQL數(shù)據(jù)庫，有的是用C/C++編寫的，有的是用Java編寫的，還有的是用Erlang編寫的，每個都有自己的獨到之處，看都看不過來了，我(robbin)也只能從中挑選一些比較有特色，看起來更有前景的產(chǎn)品學(xué)習(xí)和了解一下。
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