一种数据库扩容的方法和装置与流程

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种数据库扩容的方法、装置、电子设备和计算机可读介质。

背景技术：

随着信息技术的快速发展，对于一个系统而言，数据量及访问量有着井喷式的增长，随着数据量的不断增加，会导致现有数据库的存储空间不足，数据量的增多，也导致查询量增加，对查询效率的要求也越高，此时，就应该从数据库层面上进行扩容，增加存储空间，形成多数据库存储架构。

现有数据库扩容方法需要停止系统服务，在数据静止状态下，将原数据库中的部分数据转移至扩容的数据库中，然后再开启服务。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有方法需要中断系统服务，占用系统服务时间，扩容成本高，效率低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种数据库扩容的方法和装置，能够在数据库备份的同时为数据库进行扩容，从而降低占用系统服务的时间和成本，提高效率。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种数据库的扩容方法，包括：建立主数据库的扩容数据库；其中所述扩容数据库与所述主数据库的数据保持同步；根据预设规则配置所述扩容数据库的路由规则，以及根据所述预设规则替换所述主数据库的原有路由规则；取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步。

可选地，所述主数据库的原有路由规则符合所述预设规则，所述预设规则为根据待存储数据的标识将所述数据存储至相应的数据库中。

可选地，取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步之后，所述方法还包括：删除所述主数据库中不符合替换后的路由规则的数据；删除所述扩容数据库中不符合所述扩容数据库的路由规则的数据。

可选地，所述预设规则包括：对于任意一个待存储数据，根据i的值将所述待存储数据存储至相应的数据库中；其中，a为所述待存储数据的标识，i＝f(a)％n，f(a)为预定义映射函数，n为扩容后的主数据库和扩容数据库的数量之和，i＝0，1，2，…，n-1。

可选地，取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步的步骤之前，所述方法还包括：监测所述主数据库和所述扩容数据库中的数据传输是否异常，若存在异常，则取消所述扩容数据库的路由规则，以及回滚所述主数据库的路由规则。

为实现上述目的，根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种数据库的扩容装置，包括：同步模块，用于建立主数据库的扩容数据库；其中所述扩容数据库与所述主数据库的数据保持同步；路由模块，用于根据预设规则配置所述扩容数据库的路由规则，以及根据所述预设规则替换所述主数据库的原有路由规则；所述同步模块还用于在所述路由模块根据预设规则配置所述扩容数据库的路由规则，以及根据所述预设规则替换所述主数据库的原有路由规则之后，取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步。

可选地，所述主数据库的原有路由规则符合所述预设规则，所述预设规则为根据待存储数据的标识将所述数据存储至相应的数据库中。

可选地，所述装置还包括：清理模块，在所述同步模块取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步之后，用于删除所述主数据库中不符合替换后的路由规则的数据，以及，删除所述扩容数据库中不符合所述扩容数据库的路由规则的数据。

可选地，所述预设规则包括：对于任意一个待存储数据，根据i的值将所述待存储数据存储至相应的数据库中；其中，a为所述待存储数据的标识，i＝f(a)％n，f(a)为预定义映射函数，n为扩容后的主数据库和扩容数据库的数量之和，i＝0，1，2，…，n-1。

为实现上述目的，根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种用于数据库扩容的电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现一种数据库的扩容方法中任一所述的方法。

可选地，所述装置还包括：监测模块，用于在所述同步模块取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步之前，监测所述主数据库和所述扩容数据库中的数据传输是否异常，若存在异常，则取消所述扩容数据库的路由规则，以及回滚所述主数据库的路由规则。

为实现上述目的，根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种用于数据库扩容的计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现一种数据库的扩容方法中任一所述的方法。

上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：因为采用在数据库备份的同时为数据库进行扩容的技术手段，所以克服了占用系统服务时间转移数据的技术问题，进而达到降低占用系统服务的时间和成本，提高效率的技术效果。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是根据本发明实施例的一种数据库的扩容方法的主要步骤的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种数据库的扩容方法的优选流程图；

图3是根据本发明实施例的一种数据库的扩容装置的主要部分的示意图；

图4是本发明实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图5是适于用来实现本发明实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

图1是根据本发明实施例的一种数据库的扩容方法的主要步骤的示意图，如图1所示：

步骤s101表示建立主数据库的扩容数据库；其中所述扩容数据库与所述主数据库的数据保持同步；此步骤的作用是为主数据库建立副本，可以起到数据备份的作用，同时为主数据库扩容做准备，节约扩容所需时间。可使用databus(一款低延迟的分布式数据库同步系统)对数据进行同步。

步骤s102表示根据预设规则配置所述扩容数据库的路由规则，以及根据所述预设规则替换所述主数据库的原有路由规则；此步骤的作用是通过增加扩容数据库的路由规则和修改主数据库的路由规则，来使扩容数据库和主数据库一样具有路由功能，增加了具有路由功能的数据库的数量，为系统提供服务。

其中，所述主数据库的原有路由规则也要符合所述预设规则，所述预设规则为根据待存储数据的标识将所述数据存储至相应的数据库中，本发明实施例中的路由规则不限于用于存储的路由规则，该路由规则还用于数据的访问等操作。可以选取待存储数据的用户id或来源ip地址作为标识，对于任意一个待存储数据，根据i的值将所述待存储数据存储至相应的数据库中；其中，a为所述待存储数据的标识，i＝f(a)％n，f(a)为预定义映射函数，n为扩容后的主数据库和扩容数据库的数量之和，i＝0，1，2，…，n-1。例如，现有主数据库0和主数据库1，为其分别建立具有数据同步功能的对应的扩容数据库2和数据库3，预定义映射函数可以构造一种哈希映射，将待存储数据的标识a转换为0～9之间的任意数，主数据库0的原有路由规则为f(a)％2＝0，表示某一数据的f(a)被2整除的余数为0时，该数据被存入主数据库0，主数据库1的原有路由规则为f(a)％2＝1，表示某一数据的f(a)被2整除的余数为1时，该数据被存入主数据库1。对主数据库0和主数据库1进行扩容时，根据预设规则，将扩容数据库2的路由规则配置为f(a)％4＝2，表示某一数据的f(a)被4整除的余数为2时，该数据被存入扩容数据库2，同理，将扩容数据库3的路由规则配置为f(a)％4＝3，以及，将主数据库0的路由规则替换为f(a)％4＝0，将主数据库1的路由规则替换为f(a)％4＝1，这样现有的四个数据库均具有各自的路由规则，可以根据各自的路由规则为系统提供服务。路由规则的修改可以采用动态的修改系统的配置的方法实现，在保证系统不重启的情况下，修改系统的相关配置参数，并立即生效。

步骤s103表示取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步，实现扩容。此步骤的作用是将扩容数据库独立为具有路由功能的数据库为系统提供服务，并节约存储空间。

取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步的步骤之前，所述方法还包括：监测所述主数据库和所述扩容数据库中的数据传输是否异常，若存在异常，则取消所述扩容数据库的路由规则，以及回滚所述主数据库的路由规则。此步骤的作用是提高扩容时的容错率，出现异常及时回滚。可以采用动态配置路由规则的方式进行回滚。

取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步之后，所述方法还包括：删除所述主数据库中不符合替换后的路由规则的数据；以及删除所述扩容数据库中不符合所述扩容数据库的路由规则的数据。由于主数据库和从数据库之前是数据同步的，所以根据各自现有的路由规则删除不符合的数据之后，所剩的数据即为符合当前路由规则的数据，可以直接用来对系统提供服务，不需要将数据在静止状态下转移的步骤，不占用系统服务时间，节约了扩容成本，提高效率。

此时还可以为现有的数据库再建立待扩容的数据库，与现有数据库保持数据同步，用来对数据进行备份，同时为下一次数据库扩容做准备，进一步提高数据库扩容的效率。

图2是根据本发明实施例的一种数据库的扩容方法的优选流程图，如图2所示：

s201表示建立主数据库的扩容数据库，使用databus使主数据库的数据与扩容数据库中的数据保持同步，这一过程持续进行，直到扩容结束。主数据库与扩容数据库的双向同步，保证了扩容时数据的一致性。

s202表示增加主数据库和扩容数据库的配置信息以及路由规则。这些新增的配置信息在这一步中均未生效，等待后续使用动态配置控制这些配置信息的生效时机。

s203表示逐步使用动态配置启用增加的配置信息以及路由规则。监测数据传输是否正常，主数据库与扩容数据库之间的数据同步是否正常。如果有任何异常，则使用动态配置控制回滚到原来的配置信息。这一步提高了整个系统的容错率，出现异常时，可以及时回滚。

s204表示新增加的配置信息以及路由规则全部生效并监测无异常时，取消主数据库与扩容数据库的数据同步。

s205表示根据删除数据库中不符合对应路由规则的数据。

s206表示继续为现有的数据库建立待扩容的数据库。

图3是根据本发明实施例的一种数据库的扩容装置300的主要部分的示意图，如图3所示：

同步模块301用于建立主数据库的扩容数据库；其中所述扩容数据库与所述主数据库的数据保持同步；此模块的作用是为主数据库建立副本，可以起到数据备份的作用，同时为主数据库扩容做准备，节约扩容所需时间。可使用databus(一款低延迟的分布式数据库同步系统)对数据进行同步。

路由模块302用于根据预设规则配置所述扩容数据库的路由规则，以及根据所述预设规则替换所述主数据库的原有路由规则；此模块的作用是通过增加扩容数据库的路由规则和修改主数据库的路由规则，来使扩容数据库和主数据库一样具有路由功能，增加了具有路由功能的数据库的数量，为系统提供服务。

其中，所述主数据库的原有路由规则也要符合所述预设规则，所述预设规则为根据待存储数据的标识将所述数据存储至相应的数据库中，本发明实施例中的路由规则不限于用于存储的路由规则，该路由规则还用于数据的访问等操作。可以选取待存储数据的用户id或来源ip地址作为标识，对于任意一个待存储数据，根据i的值将所述待存储数据存储至相应的数据库中；其中，a为所述待存储数据的标识，i＝f(a)％n，f(a)为预定义映射函数，n为扩容后的主数据库和扩容数据库的数量之和，i＝0，1，2，…，n-1。例如，现有主数据库0和主数据库1，为其分别建立具有数据同步功能的对应的扩容数据库2和数据库3，预定义映射函数可以构造一种哈希映射，将待存储数据的标识a转换为0～9之间的任意数，主数据库0的原有路由规则为f(a)％2＝0，表示某一数据的f(a)被2整除的余数为0时，该数据被存入主数据库0，主数据库1的原有路由规则为f(a)％2＝1，表示某一数据的f(a)被2整除的余数为1时，该数据被存入主数据库1。对主数据库0和主数据库1进行扩容时，根据预设规则，将扩容数据库2的路由规则配置为f(a)％4＝2，表示某一数据的f(a)被4整除的余数为2时，该数据被存入扩容数据库2，同理，将扩容数据库3的路由规则配置为f(a)％4＝3，以及，将主数据库0的路由规则替换为f(a)％4＝0，将主数据库1的路由规则替换为f(a)％4＝1，这样现有的四个数据库均具有各自的路由规则，可以根据各自的路由规则为系统提供服务。路由规则的修改可以采用动态的修改系统的配置的方法实现，在保证系统不重启的情况下，修改系统的相关配置参数，并立即生效。

同步模块301还用于在路由模块302根据预设规则配置所述扩容数据库的路由规则，以及根据所述预设规则替换所述主数据库的原有路由规则之后，取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步。此模块的作用是将扩容数据库独立为具有路由功能的数据库为系统提供服务，并节约存储空间。

装置300还可包括监控模块，用于在所述同步模块取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步之前，监测所述主数据库和所述扩容数据库中的数据传输是否异常，若存在异常，则取消所述扩容数据库的路由规则，以及回滚所述主数据库的路由规则。此模块的作用是提高扩容时的容错率，出现异常及时回滚。可以采用动态配置路由规则的方式进行回滚。

装置300还可以包括清理模块，在所述同步模块取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步之后，用于删除所述主数据库中不符合替换后的路由规则的数据，以及，删除所述扩容数据库中不符合所述扩容数据库的路由规则的数据。由于主数据库和从数据库之前是数据同步的，所以根据各自现有的路由规则删除不符合的数据之后，所剩的数据即为符合当前路由规则的数据，可以直接用来对系统提供服务，不需要将数据在静止状态下转移的步骤，不占用系统服务时间，节约了扩容成本，提高效率。

此时同步模块301还可以为现有的数据库再建立待扩容数据库，与现有数据库保持数据同步，用来对数据进行备份，同时为下一次数据库扩容做准备，进一步提高数据库扩容的效率。

图4示出了可以应用本发明实施例的一种数据库的扩容方法或装置的示例性系统架构400。

如图4所示，系统架构400可以包括终端设备401、402、403，网络404和服务器405。网络404用以在终端设备401、402、403和服务器405之间提供通信链路的介质。网络404可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备401、402、403通过网络404与服务器405交互，以接收或发送消息等。终端设备401、402、403上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。

终端设备401、402、403可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器405可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备401、402、403所浏览的购物类网站提供支持的后台管理服务器。后台管理服务器可以对接收到的产品信息查询请求等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如目标推送信息、产品信息)反馈给终端设备。

需要说明的是，本发明实施例所提供的一种数据库的扩容方法一般由服务器405执行，相应地，一种数据库的扩容装置一般设置于服务器405中。

应该理解，图4中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

图5所示为适于用来实现本发明实施例的终端设备的计算机系统500的结构示意图。图5所示的终端设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，计算机系统500包括中央处理单元(cpu)501，其可以根据存储在只读存储器(rom)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(ram)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram503中，还存储有系统500操作所需的各种程序和数据。cpu501、rom502以及ram503通过总线504彼此相连。输入/输出(i/o)接口505也连接至总线504。

以下部件连接至i/o接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至i/o接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。

特别地，根据本发明公开的实施例，上文主要步骤图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行主要步骤图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)501执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质包括计算机可读信号介质或计算机可读存储介质，或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、半导体的系统、装置或器件，或者上述内容的任意组合。计算机可读存储介质具体包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述内容的任意组合。在本发明中，计算机可读存储介质包括任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用；计算机可读的信号介质包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码，这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述信号的任意组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf(射频)等，或者上述介质的任意组合。

附图中的主要步骤图或框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作，主要步骤图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，其执行顺序依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或主要步骤图中的每个方框以及其组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括同步模块、路由模块、清理模块。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定，例如，同步模块还可以被描述为“用于建立扩容数据库的模块”。

另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备包括：建立主数据库的扩容数据库；其中所述扩容数据库与所述主数据库的数据保持同步；根据预设规则配置所述扩容数据库的路由规则，以及根据所述预设规则替换所述主数据库的原有路由规则；取消所述扩容数据库与所述主数据库之间的同步。

根据本发明实施例的技术方案，因为采用在数据库备份的同时为数据库进行扩容的技术手段，所以克服了占用系统服务时间转移数据的技术问题，进而达到降低占用系统服务的时间和成本，提高效率的技术效果。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。