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【深入理解TcaplusDB技术】入门MySQL Driver
2022-06-22 18:34:00 【InfoQ】
【深入理解TcaplusDB技术】入门MySQL Driver
TcaplusDB 版本在 3.57.1 之后兼容 MySQL 5.7 协议，支持MySQL 的基本功能和语法。MySQL 生态的客户端驱动、工具均适用于 TcaplusDB。
兼容 MySQL 协议是 TcaplusDB 的新特性，目前支持的 SQL 功能有限，包括以下7个要点：
- 支持单表的 SELECT、INSERT、DELETE、UPDATE 语句；
- SELECT、DELETE、UPDTATE 操作的 WHERE 子句中必须明确指定一个或多个主键，详见后文《SQL语法使用参考》；
- 在配置了全局索引的情况下，支持基础的聚合函数，详见后文《全局索引查询》；
- 暂不支持 prepared statement；
- 暂不支持 DDL，即 CREATE / DROP TABLE 等；
- 不支持 ORDER BY、GROUP BY；
- 不支持跨表 JOIN。
1. 客户端或驱动的版本兼容
TcaplusDB 兼容 MySQL 5.7 协议，使用支持 MySQL 5.7 协议（包括 5.7）的客户端或者驱动皆可进行连接。
在实际使用中，可能存在不同版本的兼容差异，我们推荐使用 MySQL 5.0 以上 5.7（包括 5.7）以下的客户端或者驱动。经过我们测试，下述版本的客户端或驱动均可正常使用：
- MySQL client 工具，5.5.24
- Python 的MySQLdb，实际底层使用 mysql c api 的 5.5.24 版本
- JDBC，mysql-connector-java-5.1.49
- .NET mysql driver 8.0.25
2. 表定义和建表
2.1 表定义
TcaplusDB 当前不支持通过 SQL 的方式动态建表，为了能够顺利进行示例体验，可以使用 XML 文件（如下面示例）进行表定义，通过 Tcaplus OMS 平台进行建表。
表定义示例：
<?xml version="1.0" encoding="GBK" standalone="yes" ?>
<metalib name="demo_table" tagsetversion="1" version="1">
<struct name="user" version="1" primarykey="user_id,server_id" splittablekey="user_id">
<entry name="user_id" type="string" size="450" desc="用户ID"/>
<entry name="server_id" type="int64" desc="服务器ID" />
<entry name="nick_name" type="string" size="50" desc="昵称"/>
<entry name="desc" type="string" size="1024" desc="描述信息"/>
<entry name="state" type="Tinyuint" defaultvalue="0" desc="用户状态 0 : AVALIABLE, 1 DELETED"/>
<index name="index1" column="user_id"/>
<index name="index2" column="user_id,server_id"/>
</struct>
</metalib>
- 元素 metalib 是 xml 文件的根元素。
- 包含 primarykey 的 struct 元素是一个表，不包含 primarykey 的 struct 元素为一个普通结构体。
- 每次修改表结构时，版本属性值需要相应地加1，初始版本始终为1。
- primarykey 属性指定主键字段；对于 generic 表，您最多可以指定8个主键字段，对于 list 表，则可以指定7个。
- splittablekey 属性等效于分片键（shard key），TcaplusDB 表被拆分存储到多个存储节点。splittablekey 必须是主键字段之一，一个好的 splittablekey 应该具有高度分散性，这意味着值的范围很广，建议选用字符串类型。
- desc 属性包含当前元素的描述。
- entry 元素定义一个字段，支持的值类型包括 int32，string，char，int64，double，short 等。
- index 元素定义一个索引，该索引必须包含 splittablekey。由于可以使用主键查询表，因此索引不应与主键属性相同。
2.2 建表流程
预备工作：预先部署好
Tcaplus Local 版
，注意需要使用
3.57.1
版本。
# step0，使用上述xml格式的表定义，保存为.xml后缀的文本，如table-define.xml。
# step1，进入OMS 页面，菜单栏处打开：业务管理＝〉表管理。
# step2，页面Tab栏处，选中：表添加
# step3，选中业务和集群并勾选出来的游戏区, 集群：test_set(1), 业务：tdr_app(2), 游戏区ID: 3, 再点击：批量新增表
# step4，在出来的页面中，浏览页面底部部分，点击：从本地文件中添加，在弹出的页面中选择上述资源下载的示例表定义文件:table-define.xml
# step5，点击：提交，创建示例表: demo_table
# step6，查看表是否创建ok,进入：业务管理=>表管理，选择对应的业务(tdr_app)及游戏区(3), 查看是否出现demo_table表信息
操作示例：
step1:
<div align="left"><img src="https://tcaplusdb-img-1301716906.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/image/02_1_step1.png" height="400" width="800" /></dev>
step2:
<div align="left"><img src="https://tcaplusdb-img-1301716906.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/image/02_1_step2.png" height="500" width="800" /></dev>
step3:
<div align="left"><img src="https://tcaplusdb-img-1301716906.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/image/02_1_step3.png" height="390" width="800" /></dev>
step4&5:
<div align="left"><img src="https://tcaplusdb-img-1301716906.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/image/02_1_step4.png" height="410" width="800" /></dev>
step6:
<div align="left"><img src="https://tcaplusdb-img-1301716906.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/image/02_1_step6.png" height="400" width="800" /></dev>
3. 快速体验
3.1 连接说明
和标准 MySQL 使用一样，连接数据库需要提供用户名、密码、数据库名称、IP 以及端口号以上信息。
- MySQL 的
数据库的概念对应 TcaplusDB 中一个业务的一个区，使用'appid.zoneid'作为数据库名称，如示例表所在的区是2.3。
- MySQL 客户端或驱动连接的地址是 Tcaplus Proxy 节点的 IP + 端口，可在 OMS 的
运维平台 => 集群状态页面查看 IP 和端口号。
- MySQL 第一次连接前，需创建对应的 MySQL 用户并赋予相应的权限，创建流程见下面图文指引。
查看 Proxy 节点的 MySQL 连接地址，任意属于
'appid.zoneid' 的 proxy 都可以：
<div align="left"><img src="images/03_proxy_mysql_url.png" /></dev>
创建 MySQL 用户：
step0，打开对应业务的维护中心。
<div align="left"><img src="images/03_app_user_entry.png" /></dev>
step1，创建用户，填写用户名和密码。
<div align="left"><img src="images/03_create_mysql_user.png" /></dev>
step2，联系运维审核通过，若当前操作者具有权限可以自己审核通过即可。
<div align="left"><img src="images/03_check_mysql_user.png" /></dev>
step3，给该用户赋予读写权限，这里赋予在该app下所有zone的读写权限。
<div align="left"><img src="images/03_user_authority.png" /></dev><div align="left"><img src="images/03_user_authority_details.png" /></dev>
说明：TcaplusDB 当前只支持
mysql_native_password 插件鉴权，同时也是 MySQL 5.7 的默认连接鉴权。
3.2 体验示例（使用 mysql client）
与连接 MySQL 一样，执行以下命令，使用 MySQL 的 client 工具即可连接 TcaplusDB 的 proxy
mysql -u user_name -p user_passwd --port=15755 --host=xxx.xxx.xxx.xxx 2.3
3.3 体验示例（使用 .NET mysql driver）
兼容 MySQL 5.7 协议的 MySQL Driver 均可正常访问数据库。此处使用 .NET 5.0 和 MySQL Connector/NET 8.0.25 对初始化连接的过程进行演示。
public class Database
{
static MySqlConnection conn; // MySql连接
const String server = "xxx.xxx.xxx.xxx"; // 服务器地址，客户端要连接的 proxy 节点的 IP
const String port = "15755"; // 端口号，客户端要连接的 proxy 节点的 Port
const String uid = "user_name"; // 用户名
const String pw = "user_passwd"; // 密码
const String db = "2.3"; // 库名，由TcaplusDB中的业务ID和分区ID拼接而成
public static Boolean Init()
{
try
{
if (conn == null)
{
conn = new MySqlConnection("server=" + server + ";port=" + port + ";user id=" + uid + ";password=" + pw + ";database=" + db);
conn.Open();
Console.WriteLine("database connected.");
}
return true;
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine("Exception caught: {0}", e);
return false;
}
}
}
4. 数据类型支持
TcaplusDB 和 MySQL 数据类型对应关系
5. SQL 语法使用参考
假设数据表demo共有5个字段：key1, key2, key3, value1, value2，其中，key1, key2 为partkey，key1, key2, key3 组成 fullkey。
5.1 插入操作
插入单条记录的SQL语句形式如下：
INSERT INTO demo (key1,key2,key3,value1,value2) values (x1,x2,x3,x4,x5);
插入多条记录的SQL语句形式如下：
INSERT INTO demo (key1,key2,key3,value1,value2) values (x1,x2,x3,x4,x5); INSERT INTO demo (key1,key2,key3,value1,value2) values (x6,x7,x8,x9,x10);
5.2 where子句语法限制
在未配置全局索引的情况下，where子句由两部分组成：1、必选部分：partkey或fullkey；2、可选部分：过滤条件。
partkey或fullkey：只能进行等值查询，且组成partkey或fullkey的各个字段之间只能用AND连接；
过滤条件：支持NOT、=、>、<、!=、>=、<=运算符，且多个过滤条件之间可以用AND或OR连接，支持key字段或value字段。
1、使用fullkey进行删改查时的where子句形式如下：
WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3;
2、使用fullkey+过滤条件进行删改查时的where子句形式如下，若过滤条件中包含OR运算符，则必须对过滤条件加括号：
WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3 AND (过滤条件);
3、使用partkey进行删改查时的where子句形式如下：
WHERE key1=x1 AND key2=x2;
4、使用partkey+过滤条件进行删改查时的where子句形式如下，若过滤条件中包含OR运算符，则必须对过滤条件加括号：
WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND (过滤条件);
当where子句中的必选部分为partkey时，where子句的执行结果可能是多条记录。
5.3 删除操作
1、通过fullkey删除单条记录时，SQL语句有以下两种形式：
DELETE FROM demo WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3;
DELETE FROM demo WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3 AND (过滤条件);
2、通过fullkey批量删除记录时，SQL语句形式如下：
DELETE FROM demo WHERE (key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3) OR (key1=x4 AND key2=x5 AND key3=x6);
删除/批量删除操作不支持partkey，批量删除操作暂不支持过滤条件。
5.4 更新操作
1、通过fullkey更新单条记录时，SQL语句有以下两种形式：
UPDATE demo SET value1=x1, value2=x2 WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3;
UPDATE demo SET value1=x1, value2=x2 WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3 AND (过滤条件);
2、通过fullkey批量更新记录时，SQL语句形式如下：
UPDATE demo SET value1=x1, value2=x2 WHERE (key1=x3 AND key2=x4 AND key3=x5) OR (key1=x6 AND key2=x7 AND key3=x8);
更新/批量更新操作不支持partkey，批量更新操作暂不支持过滤条件。
5.5 查询操作
1、通过fullkey查询单条记录时，SQL语句有以下四种形式：
SELECT * FROM demo WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3;
SELECT * FROM demo WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3 AND (过滤条件);
SELECT key1,value1 FROM demo WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3;
SELECT key1,value1 FROM demo WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3 AND (过滤条件);
2、通过partkey查询多条记录时，SQL语句有以下四种形式：
SELECT * FROM demo WHERE key1=x1 AND key2=x2;
SELECT * FROM demo WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND (过滤条件);
SELECT key1,value1 FROM demo WHERE key1=x1 AND key2=x2;
SELECT key1,value1 FROM demo WHERE key1=x1 AND key2=x2 AND (过滤条件);
3、通过fullkey批量查询记录时，SQL语句的形式如下：
SELECT * FROM demo WHERE (key1=x1 AND key2=x2 AND key3=x3) OR (key1=x4 AND key2=x5 AND key3=x6);
批量查询操作暂不支持过滤条件。
4、通过partkey批量查询记录时，SQL语句的形式如下：
SELECT * FROM demo WHERE (key1=x1 AND key2=x2) OR (key1=x3 AND key2=x4);
批量查询操作暂不支持过滤条件。
6. 全局索引查询
TcaplusDB提供sql查询语句进行索引查询，其中，sql查询条件中的字段必须是建立了全局索引的字段。另外，如果是聚合查询，则聚合字段也必须是建立了全局索引的字段。当前版本中，每个索引查询请求最多返回3000条记录。
由于数据同步到全局索引模块最多需要1秒钟的时间，因此，当执行插入或更新操作以后，最多需要1秒左右时间可以查询到最新数据。
6.1 支持的sql查询语句
条件查询
支持 =, >, >=, <, <=, !=, between, in, not in, like, not like, and, or , 比如:
SELECT * FROM `mail` WHERE user_id>="10004" AND server_id=100;
SELECT * FROM `mail` WHERE user_id BETWEEN 10000 AND 10003 AND server_id=100;
SELECT * FROM `mail` WHERE user_id="10000" AND server_id=100 AND mail_id LIKE "210507%";
SELECT * FROM `mail` WHERE user_id>="10004" OR server_id<=200;
注意：between查询时，between a and b，对应的查询范围为[a, b]；like查询是支持模糊匹配，其中"%"通配符，匹配0个或者多个字符； “_”通配符，匹配1个字符；
分页查询
支持limit offset分页查询，比如：
SELECT * FROM mail WHERE user_id>"10000" LIMIT 100 OFFSET 2;
注意：当前limit必须与offset搭配使用，不支持limit 1 或者 limit 0, 1
聚合查询
当前支持的聚合查询包括：sum, count, max, min, avg，比如：
SELECT server_id, COUNT(DISTINCT user_id), COUNT(*), SUM(state) FROM \`mail\` WHERE user_id>="10000" AND server_id=100;
注意：聚合查询不支持limit offset，即limit offset 不生效；目前只有count支持distinct，即
select count(distinct(a)) from table where a > 1000; 其他情况均不支持distinct。
TcaplusDB是腾讯出品的分布式NoSQL数据库，存储和调度的代码完全自研。具备缓存+落地融合架构、PB级存储、毫秒级时延、无损水平扩展和复杂数据结构等特性。同时具备丰富的生态、便捷的迁移、极低的运维成本和五个九高可用等特点。客户覆盖游戏、互联网、政务、金融、制造和物联网等领域。
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