多数据库支持的应用程序设计（来自深空老大）

以前做PHP应用，多数是单数据库数据查询和更新，顶多也是主从数据库的支持，实现起来相对简单。主从数据库的问题在于，当会话存储在数据库的时候，同步将可能出现问题，也就是说有可能出现会话的中断。所以我想在主从数据库设计上，应该将所有会话相关表进行特殊对待。即：所有的会话数据表都可以更新和查询，当一个用户访问站点的时候，即将此用户绑定到指定数据库，所有会话访问和查询操作都对此数据库进行。会话表不做同步，其他非会话类更新也从主数据库更新。这样做其实也逃脱不了会话更新时候的数据库切换，所以如果不想麻烦，还是将会话存放在文本中进行的好。
分数据库设计，将可能从压力性能上会提升几个档次，当然单次执行效率不会比单数据库来的高的，毕竟存在着数据库切换的效率问题。分库以及主从数据库搭配是可以比较好改善数据库并发瓶颈的方案。原则：大数据量，分库；大访问量，主从。很多时候，都是这两者并行(本文不讨论cache)。
我想，如果要实现分库以及主从关系，那么数据库服务器数量将是非常可观，在应用程序中随时切换到某一台服务器，将是非常头痛的问题，配置更换，变量名称，是不是会有一大堆呢？如何寻找更好的解决方案将是本文谈论的话题。
首先是分库使得数据库颇多的问题。什么情况下分库？或许有些人还搞不明白为什么要分库，我就简要说一下自己的经验猜测。比如一个博客程序，一般设计是将日志存放在一张日志表中。假设是一个多用户博客，那么将会关联一个uid，如果数据量不大，这样设计是没有问题的，但是当日志量巨大，一天有几十万条日志记录录入的时候，而且访问量也比较可观的时候，我想不可能每个用户来访问日志列表，都去从这包含几千万条日志记录的数据表中去找那么几条，效率可见一斑。这个时候就该考虑到分库的问题。如何分？有一个很简单的分表方法，即，根据uid段，将日志记录在各个数据库中，当然，这个分布还是需要根据以往统计结果做出调整的，因为用户日志分布肯定不是均匀的。设置好uid段，然后根据uid索引到指定数据库配置，创建一个数据库对象即可。配置信息可能如下：

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$configs [ 'db_info' ][ 'blog' ][0] = array (
    'db_host' => '192.168.0.1' ,
    'db_name' => 'blog' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);
$configs [ 'db_info' ][ 'blog' ][1] = array (
    'db_host' => '192.168.0.2' ,
    'db_name' => 'blog' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);
$configs [ 'db_info' ][ 'blog' ][2] = array (
    'db_host' => '192.168.0.2' ,
    'db_name' => 'blog' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);
//...还有很多

至于选择哪一台服务器，只需要根据uid做一个简单的匹配就可以了。
再谈到的就是主从数据库了。什么情况下使用主从数据库？比如某个名人博客，访问量相当的大，已经没有办法把他的数据再进行拆分了，这个时候就得考虑主从数据库服务器了，使用多台数据库来分流。这样要适用主从和分库，可能上面配置信息得稍微改动一下。

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$configs [ 'db_info' ][ 'blog' ][0][ 'master' ] = array (
    'db_host' => '192.168.0.1' ,
    'db_name' => 'blog' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);
$configs [ 'db_info' ][ 'blog' ][0][ 'slave' ][0] = array (
    'db_host' => '192.168.0.2' ,
    'db_name' => 'blog' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);
$configs [ 'db_info' ][ 'blog' ][0][ 'slave' ][1] = array (
    'db_host' => '192.168.0.3' ,
    'db_name' => 'blog' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);
$configs [ 'db_info' ][ 'blog' ][1][ 'master' ] = array (
    'db_host' => '192.168.0.4' ,
    'db_name' => 'blog' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);
$configs [ 'db_info' ][ 'blog' ][1][ 'slave' ][0] = array (
    'db_host' => '192.168.0.5' ,
    'db_name' => 'blog' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);
$configs [ 'db_info' ][ 'blog' ][1][ 'slave' ][1] = array (
    'db_host' => '192.168.0.6' ,
    'db_name' => 'blog' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);
$configs [ 'db_info' ][ 'session' ][0][ 'master' ] = array (
    'db_host' => '192.168.0.7' ,
    'db_name' => 'session' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);
$configs [ 'db_info' ][ 'session' ][1][ 'master' ] = array (
    'db_host' => '192.168.0.8' ,
    'db_name' => 'session' ,
    'db_user' => 'root' ,
    'db_pass' => '' ,
);

写到这里，我想都应该知道如何分表和分配你的数据库了吧，接下去我就来说一下如何轻松的读取这样的配置信息，如何将这些配置融入你的数据库驱动中。首先以单例摸式创建DB类：

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<?php
if (!defined( "DB_FETCH_ASSOC" )) {
    define( "DB_FETCH_ASSOC" , 1);
}

if (!defined( "DB_FETCH_ROW" )) {
    define( "DB_FETCH_ROW" , 2);
}

if (!defined( "DB_FETCH_ARRAY" )) {
    define( "DB_FETCH_ARRAY" , 3);
}

if (!defined( "DB_FETCH_DEFAULT" )) {
    define( "DB_FETCH_DEFAULT" , DB_FETCH_ASSOC);
}
class DB {
    function DB( $dsn , $db_key , $p_conn , $fetch_mode ) {
        $this ->dsn        = $dsn ;
        $this ->db_key     = $db_key ;
        $this ->sql        = '' ;
        $this ->sqls       = array ();
        $this ->u_sqls     = array ();
        $this ->q_sqls     = array ();
        $this ->u_conn     = null;
        $this ->q_conn     = null;
        $this ->p_conn     = $p_conn ;
        $this ->fecth_mode = $fetch_mode ;
        $this ->query_num  = 0;
        $this ->update_num = 0;
    }

    function &init(& $dsn , $db_key , $p_conn = false, $fetch_mode = DB_FETCH_DEFAULT) {
        static $db ;
        $db_key = explode ( '.' , $db_key );
        $db_key = "['" . implode( "']['" , $db_key ) . "']" ;
        eval ( '$flag = isset($db' . $db_key . ');' );
        eval ( "$db_info = $dsn['db_info']" . $db_key . ";" );
        if (! $flag ) {
            $obj = new DB( $db_info , $db_key , $p_conn , $fetch_mode );
            eval ( '$db' . $db_key . ' = $obj;' );
            unset( $obj );
        }
        return $db ;
    }
}
$db = &DB::init( $configs , 'blog.0' );
print_r( $db );
?>

从上面打印结果可以看出，blog数据库集群的第一组数据库服务器被载入到$this->dsn中了。这个下面就是简单的数据COPY的主从服务器，所以可以使用随机数来指定到某一台服务器。以下是一个简单的随机数实现：

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class DB {
    //....

    function connectDB( $type = "master" ) {
        if ( $type == "master" ) {
            $db_host = $this ->dsn[ "master" ][ "db_host" ];
            $db_name = $this ->dsn[ "master" ][ "db_name" ];
            $db_user = $this ->dsn[ "master" ][ "db_user" ];
            $db_pass = $this ->dsn[ "master" ][ "db_pass" ];
            $this ->u_conn = mysqli_connect( $db_host , $db_user , $db_pass );
            $this ->selectDB( $db_name , $this ->conn);
            if (! $this ->u_conn) {
                $message = "Update DataBase Connect False : ($db_host, $db_user, ******) !" ;
                $this ->error( $message , 0);
            }
        } else {
            if ( empty ( $_COOKIE [ $_configs [ 'cookie_prefix' ] . 'db_no' ])) {
                $db_no = array_rand ( $this ->dsn[ "db_info" ][ "slave" ]);
            } else {
                $db_no = $_COOKIE [ $_configs [ 'cookie_prefix' ] . 'db_no' ];
            }
            $db_info = $this ->dsn[ "slave" ][ $db_no ];
            $db_host = $db_info [ "db_host" ];
            $db_name = $db_info [ "db_name" ];
            $db_user = $db_info [ "db_user" ];
            $db_pass = $db_info [ "db_pass" ];
            $this ->q_conn = mysqli_connect( $db_host , $db_user , $db_pass );

            if (! $this ->q_conn) {
                if (! $this ->u_conn) {
                    $this ->connectDB();
                }
                $this ->q_conn = $this ->u_conn;
                if (! $this ->q_conn) {
                    $message = "Query DataBase Connect False : ($db_host, $db_user, ******) !" ;
                    $this ->error( $message , 0);
                }
            } else {
                $this ->selectDB( $db_name , $this ->q_conn);
            }
        }
    }

    function selectDB( $db_name , $conn ) {
        if ( $db_name != null) {
            if (! mysqli_select_db( $conn , $db_name )) {
                $code = mysqli_errno( $conn );
                $message = mysqli_error( $conn );
                $this ->error( $message , $code );
            }
            return true;
        }
        return false;
    }

    function query( $sql , $limit = 1, $quick = false) {
        if ( $limit != null) {
            $sql = $sql . " LIMIT " . $limit ;
        }
        $this ->sqls[] = $sql ;
        $this ->q_sqls[] = $sql ;
        $this ->sql = $sql ;

        if ( empty ( $this ->q_conn)) {
            $this ->connectDB( "slave" );
        }
        $this ->qrs = mysqli_query( $this ->q_conn, $sql , $quick ? MYSQLI_USE_RESULT : MYSQLI_STORE_RESULT);
        if (! $this ->qrs) {
            $code = mysqli_errno( $this ->q_conn);
            $message = mysqli_error( $this ->q_conn);
            $this ->error( $message , $code );
        }
        $this ->query_num++;
        return $this ->qrs;
    }

    function update( $sql ) {
        $this ->sql = $sql ;
        $this ->sqls[] = $this ->sql;
        $this ->u_sqls[] = $this ->sql;
        if ( $this ->u_conn == null) {
            $this ->connectDB( "master" );
        }

        $this ->urs = mysqli_query( $this ->u_conn, $sql , MYSQLI_USE_RESULT);
        $this ->update_num++;

        if (! $this ->urs) {
            return false;
        } else {
            return true;
        }
    }
}

至此，基本框架已经出来了，来看看调用方法：

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<?php
// 连接到第一组会话服务器
$db = &DB::init( $configs , 'session.0' );
//  执行一次查询
$db [ 'session' ][0]->query( 'SELECT ...' );

//  再次连接BLOG服务器
$db = &DB::init( $configs , 'blog.1' );
//  执行一次更新
$db [ 'blog' ][1]->update( 'UPDATE ...' );

//  再次调用会话更新
$db [ 'session' ][0]->update( 'INSERT ...' );
?>