浅析小程序云原生数据库设计与应用-诸暨网络公司为你呈现
小程序需求 + Serverless理念 = 小程序云开发
云数据库作为小程序云开发的重要组件之一，应具备以下特性/能力：
安全性：对于数据库而言，数据安全是第一位的；
易用性：开箱即用，用完即走，简单上手，免运维；
低成本：按量收费，精细化成本控制；
高性能：Nosql，支持高并发读写；
灵活性：(no-schema) 无固定的数据库表模式，当业务量扩展时可以非常方便的弹性伸缩。
围绕这5个主要需求，云开发数据库从架构设计等方面进行了相应的改造及优化，下面简单介绍一下：
最上面是小程序的接入客户端，中间部分是接入层，底层是数据库的存储层，当然，还有周边的管控、告警、备份、元数据管理等模块。
开发者通过云开发提供的SDK，可以在小程序中一键获取云数据库的登录态，然后将数据读写请求发送给接入层。接入层收到用户的读写请求后，由 keeper 和 agent 这两个无状态的模块对接入的读写请求进行相关处理。其中 keeper 主要负载请求的鉴权、认证缓存，以及读写请求数的统计，是云数据库权限校验，负载均衡和计费功能实现的核心模块。agent 模块主要有以下几个功能：1）维护接入层到底层数据库实例的连接池，通过复用已建立的连接来减少请求鉴权和连接创建的耗时；2）统计请求的并发数，对读写请求的QPS进行平滑处理，避免短时间的毛刺影响数据库性能和可用性；3）在热迁移切换数据库实例时，将请求挂起，切换后再将请求恢复，来实现热迁移过程对用户的全程无感知。
最后，读写请求通过了接入层，再接下来会到达存储层进行数据库实例的读写。首先，为了保证数据库的高可用，每个数据库实例都是跨机房的三副本存储，节点（机房）故障都可以自动恢复；其次，数据安全性方面，数据库副本之间通过 raft-like 的副本集协议来保证它们数据的最终一致性，数据库备份也支持用户将数据回档到任意时刻；最后，我们也充分利用云数据库的日志、监控、拨测等模块收集的信息，设计了自动化运维平台，对常见数据库异常（比如磁盘只读等）进行秒级探测和自动处理，尽可能保证用户业务平稳运行。
鉴于我们对于数据库API提供了非常简单易用的封装，云开发数据库的使用方式非常简单。可以从小程序端或者云函数端访问。
// 应用 - 小程序端const db = wx.cloud.database()db.collection('goods') .where({ category: 'food' }} .limit(100) .get()// 应用 - 云函数端const cloud = require('wx-server-sdk')cloud.init({ env: cloud.DYNAMIC_CURRENT_ENV})const db = cloud.database()db.collection('goods') .where({ category: 'food' }} .limit(100) .get()
下面从一些实际的例子看一下在不同场景下云开发数据库的应用。
3.1
直接使用基础的数据库读写能力来查询商品列表：
const db = wx.cloud.database()db.collection('goods') .where({ category: 'food' }} .limit(100) .get()
const db = wx.cloud.database()// 先根据评分降序排名，评分相同的，再根据价格升序排名db.collection('goods') .aggregation() .sort({ rank: -1, price: 1 }) .end()const cloud = require('wx-server-sdk')cloud.init({ env: cloud.DYNAMIC_CURRENT_ENV})const db = cloud.database()db.runTransaction(async t => { const doc = t.collection('goods').doc('apple') const { data: price } = await doc.get() if (apple.amount === 0) { throw new Error('没有足够的苹果！') } await doc.update({ amount: apple.amount - 1 })})3.2
O2O类型小程序
const _ = db.command// 找出距离给定位置 1 公里到 5 公里范围内的记录db.collection('restaurants') .where({ location: _.geoNear({ geometry: db.Geo.Point(113.323809, 23.097732), minDistance: 1000, maxDistance: 5000 }) }) .get()
3.3 社交类型小程序
const db = wx.cloud.database()db.collection('messages') .where({ roomId: 1234 }) .watch({ onSnapShot(docs) { console.log(docs) } })
小程序云开发可以大大解放小程序开发者的生产力，降低开发的成本和难度。其中云数据库扮演了举足轻重的角色。云数据库针对小程序云开发的5大需求：安全性、易用性、低成本、高性能、灵活性，从数据库架构设计等方面做了诸多改造和优化，使得运输局可以更加贴合小程序的使用场景。
我们相信，云开发数据库将在Serverless理念的指导下不断完善自己，并帮助广大开发者共同发展。
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