在平时的系统设计中，要充分考虑扩展和复用，后面维护过程中出现类似的场景的时候，能够有效的复用之前的。在快速响应业务的同时，也确保系统的稳定性。如何设计扩展性强的数据库结构呢，这里从日常工作中学习了一些经验，有自己团队内部实现的，也有其他团队的实践。
1、二进制位
在数据库中设计一个字段，暂且叫“options”，这个字段存储的是数值，可以理解为二进制的组合。例如一个用户既有A标签（标签可以是服务），又有B标签，这时候类似“有没有”或者“是否包含”的场景，非常适合这种。一个字段搞定多个布尔业务场景。
下图简单描述位数和业务以及具体存储的关系。
问题1：options允许直接设置值吗？
不允许，必须通过append或者remove来去掉一个特定位数的值。否则会导致问题，例如我用了第一位，第二个业务用了第二位，第二次直接设置了值，那就把原先的冲走了。
问题2：如何实现append或者remove的方法？
把options这个属性设置为私有，然后通过二进制的操作来添加或者去掉值。
问题3：如何比较options是否包含特定的位数？
首先，二进制哪一位表示那个业务场景，最好在定义常量，例如2的3次方表示用户含有A服务。然后通过工具类来判断用户是否支持或者包含次服务。
代码如下：
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package com.taobao.logistics.domain.dataobject;
public class OptionsTest {
private static final Long A_SERVICE = (long)Math.pow(2, 0);
private static final Long B_SERVICE = (long)Math.pow(2, 1);
private static final Long C_SERVICE = (long)Math.pow(2, 2);
private static final Long D_SERVICE = (long)Math.pow(2, 3);
/**
* 二进制中的属性名称，可以直接对应数据库中的字段
*/
private Long options;
/**
* 添加一个特定的位数，targetProperty是这个位的数值，例如2的3次方等
* @param targetProperty
*/
public void appendOptions(long targetProperty) {
if (null == options) {
options = new Long(0);
}
this.options |= targetProperty;
}
/**
* 在options中移除特定的位数，判断是否包含
* @param targetProperty
*/
public void removeOptions(long targetProperty) {
if (null == options) {
options = new Long(0);
}
if (this.containOptions(targetProperty)){
this.options &= (this.options - targetProperty);
}
}
public boolean containOptions(long targetProperty) {
if (null == options) {
return false;
}
return ((this.options & targetProperty) == targetProperty);
}
public static void main(String[] args) {
OptionsTest op = new OptionsTest();
op.appendOptions(A_SERVICE);
op.appendOptions(B_SERVICE);
op.appendOptions(C_SERVICE);
op.appendOptions(D_SERVICE);
System.out.println("options的值："+op.options);
op.removeOptions(A_SERVICE);
op.removeOptions(C_SERVICE);
System.out.println("移除第0位和第2位后的，options的值："+op.options);
System.out.println("是否包含测试，第3位："+op.containOptions(D_SERVICE));
}
} |
2、feature或者attribute字段来存储KV接口数据，以此来进行扩展
在设计表字段的时候，有些新增的字段我们是无法预料的，新增加的字段，如果没有检索需求，是可以通过key-value的形式来在一个数据库字段中进行扩展的，这样业务上面增加了一个新字段，只需要简单定义一下key即可。其余的数据库表变更就不用做了，方便快捷。
例如下图，key和value通过“：”来做分割，不同的KV之间通过“；”来做分割，然后通过代码来做DB中数据的保存和隔离。
问题1：外部在调用的时候，能否自定义key？
这个建议最好不要外部直接自定义，如果A团队维护的feature字段，B团队能够在A团队完全不知情的情况下写入一个新的key，我觉得是有点危险的。比较给力的做法是，B团队如果需要在feature中增加一个key，那向A团队申请，A团队在配置或者常量中增加这个key（只有配置过的常量才能写入），这样就能达到扩展并且相对安全的目的了。
问题2：value中如果包含分隔符怎么办？
在插入value的时候，最好是做一个校验，判断value是否包含feature中定义的分隔符，如果包含，可以转义或者替换一下。否则会造成在解析分割的时候出现混乱的情况。
问题3：feature的内容超过数据库的长度怎么办？
一般情况下，feature字段最好预留长一点，这样保证插入相对多的数据。另外可以在数据库中申请多个feature，例如feature1、feature2,这样保持足够扩展，但是这并不是长远之计，后面会有基于数据库中新表的扩展。
问题4：feature中的数据如何解析？
这个其实在上面的图中就能理解了，解析字符串，然后转换为java中的Map数据结构，之后外部调用，统统依赖心的map属性来完成。
上代码：
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package com.taobao.logistics.domain.dataobject;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import com.alibaba.common.lang.ArrayUtil;
import com.alibaba.common.lang.StringUtil;
public class FeatureTest {
private static final String K_V_SPLIT = ":";
private static final String KV_KV_SPLIT = ";";
private static final String KEY_NAME = "name";
private static final String KEY_AGE = "age";
private static final String KEY_SEX = "sex";
/**
* 把定义的key放在List中，用于做校验
*/
private static final List<String> KEY_ALLOW = new ArrayList<String>();
static{
KEY_ALLOW.add(KEY_AGE);
KEY_ALLOW.add(KEY_NAME);
KEY_ALLOW.add(KEY_SEX);
}
/**
* 原始的feature内容，对应数据库中的表字段
*/
private String feature;
/**
* 解析之后的KV对应关系，存储在Map中，方便对象操作
*/
private Map<String,String> featureMap;
public static void main(String[] args) {
FeatureTest ft = new FeatureTest();
ft.addFeature(KEY_NAME, "iamzhongyong");
ft.addFeature(KEY_AGE, "11");
ft.addFeature(KEY_SEX, "0");
ft.addFeature("funk", "zhongyong");
System.out.println("目前Feature中的内容:"+ft.feature);
ft.removeFeature(KEY_SEX);
System.out.println("移除Sex之后的内容："+ft.feature);
System.out.println("输出feature中的name："+ft.getFeature(KEY_NAME));
}
/**
* 校验传入的key是否合法
*/
public boolean checkKeyIsAllow(String key){
return KEY_ALLOW.contains(key);
}
/**
* 根据特定的key获取value值
* @param key
* @return
*/
public String getFeature(String key){
initFeatureMap();
String value = featureMap.get(key);
return value==null ? null : value;
}
/**
* 移除一个keu对应的value内容
* @param key
* @return
*/
public boolean removeFeature(String key){
initFeatureMap();
boolean flag = false;
if(featureMap.containsKey(key)){
featureMap.remove(key);
resetFeature();
flag = true;
}else{
flag = false;
}
return flag;
}
/**
* 移除所有的feature内容
*/
public void removeAllFeature() {
this.featureMap = null;
this.feature = null;
}
private void resetFeature(){
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (String key : featureMap.keySet()) {
String aValue = featureMap.get(key);
sb.append(key);
sb.append(":");
sb.append(aValue);
sb.append(";");
}
this.feature = sb.toString();
}
private void initFeatureMap() {
if (null == featureMap) {
featureMap = this.getFeatureMap(feature);
}
}
private Map<String, String> getFeatureMap(String features) {
Map<String, String> featureMap = new HashMap<String, String>();
if (StringUtil.isNotBlank(features)) {
String[] featureArray = StringUtil.split(features, KV_KV_SPLIT);
if (ArrayUtil.isNotEmpty(featureArray)) {
for (String feature : featureArray) {
if (StringUtil.isNotBlank(feature)) {
String[] aKeyAndValue = new String[2];
int index = feature.indexOf(K_V_SPLIT);
if (index > 0) {
aKeyAndValue[0] = feature.substring(0, index);
aKeyAndValue[1] = feature.substring(index + 1);
if (ArrayUtil.isNotEmpty(aKeyAndValue)) {
String key = aKeyAndValue[0];
String value = aKeyAndValue[1];
if (StringUtil.isNotBlank(key)&& StringUtil.isNotBlank(value)) {
featureMap.put(key, value);
}
}
}
}
}
}
}
return featureMap;
}
/**
* 添加一个KV的数据到feature中去
* @param name
* @param value
*/
public void addFeature(String name, String value){
if (StringUtil.isNotBlank(name) && StringUtil.isNotBlank(value) && checkKeyIsAllow(name)) {
initFeatureMap();
featureMap.put(name, value);
resetFeature();
}
}
} |
3、构建扩展表，灵活支持KV类扩展
刚才的feature中的扩展，有个弊端，就是feature不能无限的扩展，有没有办法能够相对灵活的扩展，当然有了呵呵。设计一个扩展表，这个扩展表来表示一个扩展的key和value的值。这样增加key的时候，就能相关比较灵活了。
数据库表字段设计如下：
其中a表是业务主表，a_ext是业务的扩展表，biz_id记录了a表中的业务主键ID，kv_type_id来定义扩展的key的信息，可以理解类似feature中的key，另外biz_value值是扩展字段对应的值。
通过一个例子说明：
基于上述三个点，我觉得在系统扩展性方面能相对比较好，这样能够相对比较灵活的添加新东西。
发现有些图片不能正常展示，iteye的图片上传功能着实不好用。我在附件中添加了PDF格式的文档。
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