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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