一、OceanBase、TiDB這類NewSQL的定位

oceanbase tidb spanner是share nothing的架構(gòu)，單個(gè)分區(qū)有paxos保證可用性的前提下，還有近乎線性的擴(kuò)展能力，而代價(jià)是復(fù)雜查詢和DML，不一定都能生成下推執(zhí)行的plan，要么無法執(zhí)行要么執(zhí)行很慢。再有就是分布式事務(wù)一致性的代價(jià)，分布式快照讀代價(jià)較大。

mysql GR更像share data的rac和pureScale，容量和計(jì)算的擴(kuò)展能力有限，它們的出現(xiàn)更多的意義是對(duì)傳統(tǒng)的單機(jī)mysql oracle db2在可用性上的補(bǔ)充。使用起來與傳統(tǒng)單機(jī)實(shí)例沒有差別。

首先要明確的是，沒有完美的系統(tǒng)，任何一個(gè)系統(tǒng)的出現(xiàn)都是為了解決當(dāng)時(shí)最主要的問題，但是會(huì)產(chǎn)生一些其他的小問題，跟藥一樣，能治病，但是一般都會(huì)有副作用。

那么完美的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)什么樣呢，我現(xiàn)在能想到以下幾點(diǎn)：

1.易用與靈活性：數(shù)據(jù)庫可以理解自然語言，我跟它說我要存儲(chǔ)什么樣的數(shù)據(jù)，就存進(jìn)去了，要查詢什么樣的數(shù)據(jù)，就給我取出來了，不需要我告訴它怎么存，怎么取

2.擴(kuò)展性：可以存儲(chǔ)無限多的數(shù)據(jù)，不需要擔(dān)心容量的問題

3.高性能：性能非常強(qiáng)大，不管想存或取什么數(shù)據(jù)，瞬間就完成了

4.高可用：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之后，永遠(yuǎn)也不會(huì)丟，系統(tǒng)永遠(yuǎn)也不會(huì)掛掉，1年365天，1天24小時(shí)隨叫隨到

5.并發(fā)與隔離性：數(shù)據(jù)庫不僅可以滿足我一個(gè)人，也可以滿足所有人的同時(shí)讀寫，并且我們之間互不干擾

關(guān)系數(shù)據(jù)庫之前的存儲(chǔ)系統(tǒng)基本上一個(gè)條件也不滿足

傳統(tǒng)單機(jī)關(guān)系數(shù)據(jù)庫一定程度上解決了問題1、3、5，用戶不需要知道數(shù)據(jù)是怎么存儲(chǔ)的，行存儲(chǔ)還是列存儲(chǔ)或者其他的結(jié)構(gòu)信息，查詢的時(shí)候用SQL就可以了，不需要根據(jù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)編寫特定的程序，大大簡化了應(yīng)用開發(fā)，性能也還可以。之所以說是一定程度上，是因?yàn)椴]有完美的解決。SQL雖然很簡單，但要比自然語言復(fù)雜得多，更改表的schema也不是特別方便；性能的話對(duì)于復(fù)雜查詢，優(yōu)化器無能為力，可能會(huì)給出性能非常差的查詢計(jì)劃；并發(fā)與隔離性可以做到，但是要犧牲性能

Mysql Group Replication幫助傳統(tǒng)單機(jī)關(guān)系數(shù)據(jù)庫解決了問題4

如果數(shù)據(jù)量不大，這樣用著也不錯(cuò)了。但是互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)致了數(shù)據(jù)量的爆炸式增長，單機(jī)存儲(chǔ)不下這么多數(shù)據(jù)了。所以才會(huì)出現(xiàn)了Bigtable等NoSQL分布式數(shù)據(jù)庫，解決當(dāng)時(shí)最主要的數(shù)據(jù)量暴增問題。這些系統(tǒng)一定程度上解決了問題2、3、4。它想不想解決其他問題呢？肯定想，但是要解決這些問題，系統(tǒng)會(huì)變得更加復(fù)雜，需要更長的時(shí)間，但是系統(tǒng)需要快速上線啊，那么就先把最主要的問題解決了就好。隔離性就由業(yè)務(wù)部門自己去解決吧，這也導(dǎo)致了后來業(yè)務(wù)部門很多的抱怨。所以我覺得NoSQL在開發(fā)的時(shí)候是有很多妥協(xié)的，屬于救火的產(chǎn)品，不可能成為未來的方向。

目前看來OceanBase、TiDB、Spanner／F1這些系統(tǒng)是能夠解決上述問題非常多的系統(tǒng)。

1.支持SQL

2.數(shù)據(jù)被拆分成一個(gè)個(gè)range，分散在不同的服務(wù)器中，通過增加服務(wù)器就可以一定程度上的線性擴(kuò)容

4.多副本，并且通過paxos或raft保證多副本之間的一致性

5.通過2PC，MVCC支持不同隔離級(jí)別的事物

但是相比高端服務(wù)器上的單機(jī)數(shù)據(jù)庫，性能會(huì)有些問題

查詢的延遲(latency)會(huì)比較高，網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)問題，比如分布式j(luò)oin就要用到網(wǎng)絡(luò)，有人做過實(shí)驗(yàn)，在不改變現(xiàn)有查詢引擎的情況下，單條查詢隨著服務(wù)器數(shù)量增多，性能不增反降，把網(wǎng)絡(luò)換成InfiniBand效果也不好，后來重新設(shè)計(jì)了查詢引擎，性能做到了遞增。可以參考High-Speed Query Processing over High-Speed Networks（

http://www.vldb.org/pvldb/vol9/p228-roediger.pdf

）

所以需要改變很多傳統(tǒng)的做法，針對(duì)新硬件進(jìn)行新的設(shè)計(jì)、優(yōu)化，是可以大幅度提高性能的。

未來不敢說，單機(jī)數(shù)據(jù)庫在很多場(chǎng)景下還是會(huì)有廣泛應(yīng)用的，NewSQL最起碼接下來的幾年里都還有很大的發(fā)展?jié)摿Γ鳱oSQL，分布式中間件等方案基本上就是明日黃花了。

延伸閱讀：

二、數(shù)據(jù)庫的查詢功能實(shí)現(xiàn)原理

數(shù)據(jù)庫查詢是數(shù)據(jù)庫的最主要功能之一。我們都希望查詢數(shù)據(jù)的速度能盡可能的快，因此數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者會(huì)從查詢算法的角度進(jìn)行優(yōu)化。最基本的查詢算法當(dāng)然是順序查找（linear search），這種復(fù)雜度為O(n)的算法在數(shù)據(jù)量很大時(shí)顯然是糟糕的，好在計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展提供了很多更優(yōu)異的查找算法，例如二分查找（binary search）、二叉樹查找（binary tree search）等。如果稍微分析一下會(huì)發(fā)現(xiàn)，每種查找算法都只能應(yīng)用于特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之上，例如二分查找要求被檢索數(shù)據(jù)有序，而二叉樹查找只能應(yīng)用于二叉查找樹上，但是數(shù)據(jù)本身的組織結(jié)構(gòu)不可能完全滿足各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（例如，理論上不可能同時(shí)將兩列都按順序進(jìn)行組織），所以，在數(shù)據(jù)之外，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還維護(hù)著滿足特定查找算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以某種方式引用（指向）數(shù)據(jù)，這樣就可以在這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)高級(jí)查找算法。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就是索引。