数据库表设计中使用横向表切割来降低并发冲突
近日在设计《威博文件管理系统》的文件标签系统中的一点体会。
近来根据用户反馈和原定的开发计划，为《威博文件管理系统》设计一个“文件标签”模块，实现的功能类似于很多大型网站的标签功能，能够实现智能标签功能。
开始的数据库表结构，使用一个单一的“文件标签”表，文件标签表，结构如下：
主键：char(36)
标签名称：varchar(50)
标签排序：int
主观权重：bit
主观推荐：bit
时间戳：bigint
版本号：int
引用计数：int
点击计数：int
@Entity
@Table(name = "文件标签")
public class FileTagModel implements Serializable {
/**
* 使用java的UUID唯一号,36长度的字符串
*/
@Id
@Column(name = "主键")
private String id;
/**
* 标签名称
*/
@Column(name = "标签名称")
private String tagName;
/**
* 标签排序
*/
@Column(name = "标签排序")
private int px;
/**
* 主观权重
*/
@Column(name = "主观权重")
private boolean tagWeight;
/**
* 主观推荐
*/
@Column(name = "主观推荐")
private boolean tagSuggest;
/**
* 实体创建时的时间戳
*/
@Column(name = "时间戳")
private long timestamp;
/**
* 实体对象的版本号
*/
@Column(name = "版本号")
@Version
private int version;
/**
* 点击计数
*/
@Column(name = "点击计数")
private int clickCount;
/**
* 引用计数
*/
@Column(name = "引用计数")
private int quoteCount;
}
经过一段时间的测试后发现，“文件标签”表中，各个字段的的变化速度有很大的不同，其中引用计数、点击计数、变化很频繁，而其它字段的内容相对变化 就比较稳定，一旦生成，相对比较稳定，这样在并发程度高时，常常导致数据更新冲突，虽然可以通过@version注解可以保证数据的乐观锁定发生作用，数 据的一致性不被破坏。但是由于把变化频度差异很大的字段放在同一张表上，导致冲突发生的概率增大，降低了系统的效能。
于是想到了对该表的横向切割，以便获得更好的并发性能。
切割后，分为三个表，《文件标签》作为主表，《文件标签引用计数》《文件标签点击计数》作为从表，三个表共用主键，三表结构如下：
《文件标签》表结构
主键：char(36)
标签名称：varchar(50)
标签排序：int
主观权重：bit
主观推荐：bit
时间戳：bigint
版本号：int
《文件标签引用计数》表结构
主键：char(36)
引用计数：int
时间戳：bigint
版本号：int
《文件标签点击计数》表结构
主键：char(36)
点击计数：int
时间戳：bigint
版本号：int
《文件标签》表实体Bean
package cn.sh.webfile.model;
import java.io.Serializable;
import javax.persistence.Column;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.Id;
import javax.persistence.OneToOne;
import javax.persistence.PrimaryKeyJoinColumn;
import javax.persistence.Table;
import javax.persistence.Version;
import org.apache.commons.lang.builder.ReflectionToStringBuilder;
/**
* 开始于 2010-06-09
* 文件标签符号表的模型
* [2010-06-18修]新增加一个字段
* [2010-06-21修]根据应用程序的使用反馈，把引用计数、点击计数字段，放入两个不同的表
* 以实现更好的多工状态下的并发操作，减少状态冲突。分拆理由，表《文件标签》主表、《文件标签引用计数》、
* 《文件标签点击计数》作为从表，主表变化慢，从表变化快。
* 最后修改于 2010-06-21
* @author 万继斌
* @version 1.3
*/
@Entity
@Table(name = "文件标签")
public class FileTagModel implements Serializable {
/**
* 使用java的UUID唯一号,36长度的字符串
*/
@Id
@Column(name = "主键")
private String id;
/**
* 标签名称
*/
@Column(name = "标签名称")
private String tagName;
/**
* 标签排序
*/
@Column(name = "标签排序")
private int px;
/**
* 主观权重
*/
@Column(name = "主观权重")
private boolean tagWeight;
/**
* 主观推荐
*/
@Column(name = "主观推荐")
private boolean tagSuggest;
/**
* 实体创建时的时间戳
*/
@Column(name = "时间戳")
private long timestamp;
/**
* 实体对象的版本号
*/
@Column(name = "版本号")
@Version
private int version;
/**
* 点击计数
*/
@OneToOne
@PrimaryKeyJoinColumn
private FileTagClickCountModel clickCount;
/**
* 引用计数
*/
@OneToOne
@PrimaryKeyJoinColumn
private FileTagQuoteCountModel quoteCount;
@Override
public String toString() {
return ReflectionToStringBuilder.toString(this);
}
/**
* @return the id
*/
public String getId() {
return id.trim();
}
/**
* @param id the id to set
*/
public void setId(String id) {
this.id = id.trim();
}
/**
* @return the timestamp
*/
public long getTimestamp() {
return timestamp;
}
/**
* @param timestamp the timestamp to set
*/
public void setTimestamp(long timestamp) {
this.timestamp = timestamp;
}
/**
* @return the version
*/
public int getVersion() {
return version;
}
/**
* @param version the version to set
*/
public void setVersion(int version) {
this.version = version;
}
/**
* @return the tagName
*/
public String getTagName() {
return tagName.trim();
}
/**
* @param tagName the tagName to set
*/
public void setTagName(String tagName) {
this.tagName = tagName.trim();
}
/**
* @return the tagWeight
*/
public boolean getTagWeight() {
return tagWeight;
}
/**
* @param tagWeight the tagWeight to set
*/
public void setTagWeight(boolean tagWeight) {
this.tagWeight = tagWeight;
}
/**
* @return the px
*/
public int getPx() {
return px;
}
/**
* @param px the px to set
*/
public void setPx(int px) {
this.px = px;
}
/**
* @return the tagSuggest
*/
public boolean isTagSuggest() {
return tagSuggest;
}
/**
* @param tagSuggest the tagSuggest to set
*/
public void setTagSuggest(boolean tagSuggest) {
this.tagSuggest = tagSuggest;
}
/**
* @return the clickCount
*/
public FileTagClickCountModel getClickCount() {
return clickCount;
}
/**
* @param clickCount the clickCount to set
*/
public void setClickCount(FileTagClickCountModel clickCount) {
this.clickCount = clickCount;
}
/**
* @return the quoteCount
*/
public FileTagQuoteCountModel getQuoteCount() {
return quoteCount;
}
/**
* @param quoteCount the quoteCount to set
*/
public void setQuoteCount(FileTagQuoteCountModel quoteCount) {
this.quoteCount = quoteCount;
}
}
《文件标签引用计数》表实体Bean
package cn.sh.webfile.model;
import java.io.Serializable;
import javax.persistence.Column;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.Id;
import javax.persistence.Table;
import javax.persistence.Version;
import org.apache.commons.lang.builder.ReflectionToStringBuilder;
/**
* 开始于 2010-06-21
* 文件标签引用计数表的模型
* 《文件标签引用计数》作为从表，主表变化慢，从表变化快。
* 最后修改于 2010-06-21
* @author 万继斌
* @version 1.0
*/
@Entity
@Table(name = "文件标签引用计数")
public class FileTagQuoteCountModel implements Serializable {
/**
* 使用java的UUID唯一号,36长度的字符串
*/
@Id
@Column(name = "主键")
private String id;
/**
* 引用计数
*/
@Column(name = "引用计数")
private int count;
/**
* 实体创建时的时间戳
*/
@Column(name = "时间戳")
private long timestamp;
/**
* 实体对象的版本号
*/
@Column(name = "版本号")
@Version
private int version;
@Override
public String toString() {
return ReflectionToStringBuilder.toString(this);
}
/**
* @return the id
*/
public String getId() {
return id.trim();
}
/**
* @param id the id to set
*/
public void setId(String id) {
this.id = id.trim();
}
/**
* @return the timestamp
*/
public long getTimestamp() {
return timestamp;
}
/**
* @param timestamp the timestamp to set
*/
public void setTimestamp(long timestamp) {
this.timestamp = timestamp;
}
/**
* @return the version
*/
public int getVersion() {
return version;
}
/**
* @param version the version to set
*/
public void setVersion(int version) {
this.version = version;
}
/**
* @return the count
*/
public int getCount() {
return count;
}
/**
* @param count the count to set
*/
public void setCount(int count) {
this.count = count;
}
}
《文件标签点击计数》表实体Bean
package cn.sh.webfile.model;
import java.io.Serializable;
import javax.persistence.Column;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.Id;
import javax.persistence.Table;
import javax.persistence.Version;
import org.apache.commons.lang.builder.ReflectionToStringBuilder;
/**
* 开始于 2010-06-21
* 文件标签点击计数表的模型
* 《文件标签点击计数》变化较快的表。
* 最后修改于 2010-06-21
* @author 万继斌
* @version 1.0
*/
@Entity
@Table(name = "文件标签点击计数")
public class FileTagClickCountModel implements Serializable {
/**
* 使用java的UUID唯一号,36长度的字符串
*/
@Id
@Column(name = "主键")
private String id;
/**
* 点击计数
*/
@Column(name = "点击计数")
private int count;
/**
* 实体创建时的时间戳
*/
@Column(name = "时间戳")
private long timestamp;
/**
* 实体对象的版本号
*/
@Column(name = "版本号")
@Version
private int version;
@Override
public String toString() {
return ReflectionToStringBuilder.toString(this);
}
/**
* @return the id
*/
public String getId() {
return id.trim();
}
/**
* @param id the id to set
*/
public void setId(String id) {
this.id = id.trim();
}
/**
* @return the timestamp
*/
public long getTimestamp() {
return timestamp;
}
/**
* @param timestamp the timestamp to set
*/
public void setTimestamp(long timestamp) {
this.timestamp = timestamp;
}
/**
* @return the version
*/
public int getVersion() {
return version;
}
/**
* @param version the version to set
*/
public void setVersion(int version) {
this.version = version;
}
/**
* @return the count
*/
public int getCount() {
return count;
}
/**
* @param count the count to set
*/
public void setCount(int count) {
this.count = count;
}
}
经过实地测试，并发效能大大提高，而通过对主表的分割，而导致的连接操作带来的速度损失相对较小，某些方面还可以增大综合读写速度。
体会总结如下：
当我们在设计时，发现同一张表内，字段的变化频度差异过大时，为了获得更好的并发操作性能，降低潜在冲突，这时可以对表，进行横向分割，按照字段的 不同的变化频度，合理地置于不同的主从表内，以此来提高性能。特别是在Web应用程序中，使用版本号来进行乐观锁定时，对性能的提高更加有好处，可以大大 降低冲突发生的概率。