實(shí)例分析Schemaless的主要功能

　　本文介紹Schemaless的主要功能：Schemaless trigger的細(xì)節(jié)與案例。本文是系列文章的第三部分；第一部分是關(guān)于Schemaless的設(shè)計(jì)，第二部分是討論其架構(gòu)。

　　Schemaless trigger是一項(xiàng)具有可擴(kuò)展性、容錯性和無損性的技術(shù)，監(jiān)聽Schemaless實(shí)例中的變更。在行程（trip）流程中起到引擎的作用，從司機(jī)按下“結(jié)束行程”并向系統(tǒng)提交費(fèi)用，直到相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫等待分析。在Schemaless系列的最后一篇中，我們將深入講解Schemaless trigger的功能，以及如何開發(fā)出這個(gè)可擴(kuò)展的容錯系統(tǒng)。

　　簡單來說，在Schemaless數(shù)據(jù)的基本單位被命名為單元（cell）。它是不可變的，一旦寫入，便無法被覆蓋。（在特殊情況下，我們可以刪除舊記錄）；單元可以被行鍵（row key）、列名（column name）和引用鍵（ref key）來引用；單元內(nèi)容通過編寫引用鍵更高的新版來執(zhí)行更新，但行鍵和列名保持不變。Schemaless不對其中存儲的數(shù)據(jù)執(zhí)行任何操作（故而命名schemaless）。從Schemaless的觀點(diǎn)來看，它只負(fù)責(zé)存儲JSON對象。

　　Schemaless Trigger案例

　　我們來看一下實(shí)踐中Schemaless trigger的運(yùn)作方式。下面的代碼是簡化版的異步計(jì)費(fèi)方式（大寫標(biāo)注Schemaless的列名）。案例Python代碼：

　　#我們實(shí)例化一個(gè)客戶端，以便與Schemaless實(shí)例通訊schemaless_client = SchemalessClient（datastore=’mezzanine’） #為BASE列注冊一個(gè)bill_rider功能@trigger（column=’BASE’）defbill_rider（row_key）：# row_key是行程的UUIDstatus = schemaless_client.get_cell_latest（row_key， ‘STATUS’） ifstatus.is_completed： #也就是說我們已經(jīng)提交了乘客的賬單return#否則就嘗試提交賬單#我們從BASE列拿到了基本行程信息trip_info = schemaless_client.get_cell_latest（row_key， ‘BASE’） #提交乘客賬單result = call_to_credit_card_processor_for_billing_trip（trip_info） ifresult ！= ‘SUCCESS’： #提交例外，讓Schemaless trigger稍后重試。raiseCouldNotBillRider（） #成功提交乘客賬單，寫入Mezzanineschemaless_client.put（row_key， status， body={‘is_completed’： True， ‘result’： result}）

　　在Schemaless實(shí)例中，我們在函數(shù)中通過添加decorator@trigger來定義trigger，并指定列。如果指定列的單元中有內(nèi)容，通知Schemaless trigger框架調(diào)用函數(shù)——本例是bill_rider。這里通過BASE中的一個(gè)新單元表明行程結(jié)束。觸發(fā)trigger，然后通過函數(shù)來發(fā)送行鍵——本例是行程UUID。如果需要更多數(shù)據(jù)，必須從Schemaless實(shí)例——本例是從行程存儲Mezzanine中獲取真實(shí)數(shù)據(jù)。

　　bill_rider trigger函數(shù)的信息流見下表（這里是乘客結(jié)賬）。箭頭方向指明調(diào)用方與被調(diào)方，旁邊的數(shù)字指明流程的順序：

　　首先將行程輸入Mezzanine，Schemaless Trigger框架調(diào)用bill_rider。在調(diào)用時(shí)，函數(shù)向行程存儲請求STATUS列的最新信息。本例中is_completed字段不存在，也就是說乘客尚未結(jié)賬。然后獲得BASE列的行程信息，通過函數(shù)調(diào)用信用卡provider來結(jié)賬。在本例中，我們成功用信用卡付費(fèi)，并返回成功信息到Mezzanine，然后設(shè)置STATUS列的is_completed為True。

　　Trigger框架確保在每個(gè)Schemaless實(shí)例中的每個(gè)單元至少調(diào)用bill_rider一次。一般來說只觸發(fā)trigger函數(shù)一次，不過在出錯的情況下（無論是trigger功能還是其他功能短暫出錯），都可能需要多次調(diào)用該函數(shù)。也就是說trigger函數(shù)是冪等的，在本例中要檢查單元是否處理完畢。如果答案為是，則返回函數(shù)。

　　在查看下文中Schemaless如何在流程中提供支持時(shí)，要記得這個(gè)案例。我們將會解釋Schemaless如何被看作變更日志，并討論與Schemaless相關(guān)的API，分享讓流程支持可擴(kuò)展和可容錯的技術(shù)。

　　將Schemaless視為日志

　　Schemaless包含所有單元，也就是說包含指定行鍵、列keypair的所有版本。由于包含單元的所有歷史版本，除了隨機(jī)訪問key-value存儲外，Schemaless還可作為變更日志。事實(shí)上它就是一個(gè)分區(qū)日志，每個(gè)分片都是自己的日志，如下圖：

　　根據(jù)行鍵（也就是UUID）將每個(gè)單元寫入特定的分片。分片中的所有單元都有唯一標(biāo)識符，稱為添加ID。添加ID是一個(gè)自動遞增的字段，代表著單元的插入順序（越新的單元，添加ID的數(shù)字越大）。除了添加ID之外，每個(gè)單元都有單元寫入的時(shí)間（datetime）。在所有分片備份中，單元的添加ID是唯一的，這點(diǎn)對于故障時(shí)轉(zhuǎn)移非常重要。

　　Schemaless的API支持隨機(jī)訪問和日志類訪問。隨機(jī)訪問API是針對單獨(dú)的單元，均由row_key、column_key和ref_key一同定義。