作者 | Eaton
导语 | 随着微服务与云的发展，分布式架构的需求变得越来越普遍，传统的 SQL 结构化存储方案已经跟不上脚步，于是 NoSQL 出现了。DCache 作为基于 TARS 的分布式 NoSQL 缓存系统，完美支持 TARS 服务。前一篇文章中，我们介绍了怎么创建并使用 KV 模块，本文将继续介绍如何创建和使用 DCache 中的 K-K-Row 缓存模块。
系列文章
- DCache 分布式存储系统｜DCache 部署与应用创建
- DCache 分布式存储系统｜Key-Value 缓存模块的创建与使用
- DCache 分布式存储系统｜K-K-Row 缓存模块的创建与使用
目录
- K-K-Row 模块简介
- 创建 K-K-Row 缓存模块
- 获取 DCache 接口文件
- 创建缓存服务代理
调用缓存模块服务
- K-K-Row 模块读写操作
- 运行示例
- 总结
DCache 是一个基于 TARS 框架开发的分布式 NoSQL 存储系统，支持多种数据结构，包括了 key-value（键值对），k-k-row（多键值），list（列表），set（集合），zset（有序集合）等，满足多种业务需求。
我们在文章 Key-Value 缓存模块的创建与使用 中介绍了 key-value 类型的使用，也提到了其在结构化数据存储上的缺点。而 k-k-row 类型就是一种结构化存储方案。
K-K-Row 模块简介
k-k-row，与 key-value 相似，但这里 value 不是字符串，而是相当于一张表，能够存储结构化数据。k-k-row 即 key key row，指通过两个 key，即主索引/主键（Main Key）和联合索引（Union Key），能够唯一确定一条记录 row，如下
不难看出，k-k-row 的存储结构和 SQL 数据库很像，主键相当于表名，映射到 Value。既不需要重复存储数据，也不会带来序列化和并发修改控制的问题，很好的解决了问题。
与 KV 模块相似，我们只需完成以下步骤即可在服务中使用 k-k-row 缓存服务
- 创建 K-K-Row 缓存模块
- 获取 DCache 接口文件
- 创建缓存服务代理
- 调用缓存模块服务
本文将继续基于 TestDemo 介绍如何创建 K-K-Row 缓存模块，以及怎么在 TARS 服务中调用该服务来缓存数据。
本文使用的示例可以在 GitHub 仓库 DCacheDemo 中查看。
创建 K-K-Row 缓存模块
在文章 Key-Value 缓存模块的创建与使用 中，我们已经介绍过如何创建 Key-Value 缓存模块，各类型缓存模块创建流程是相似的，这部分不再赘述，仅介绍不同的部分。
这里我们将缓存模块服务命名为 TestDemoKKRow，cache 类型 选择 k-k-row(MKVCache)，如下
K-K-Row 为多键值类型，配置字段时可以新增多个联合索引或数据字段，点击 添加，如下
确认好已配置信息后，点击 安装发布 即可完成发布。
到这里，我们就可以在其它服务中使用该缓存模块来缓存 K-K-Row 数据了。
获取 DCache 接口文件
DCache 是基于 TARS 开发的，因此使用上和 TARS 服务一样，也是通过 .tars 接口文件来调用对应缓存服务的接口。
我们复制 DCache/src/TarsComm 下的 CacheShare.tars, ProxyShare.tars 和 DCache/src/Proxy 下的 Proxy.tars 到自己项目目录下即可。
本文 Demo 获取 DCache 接口文件后的项目文件结构如下
DCacheDemo
├── CacheShare.tars
├── ProxyShare.tars
├── Proxy.tars
├── config.conf
├── main.cpp
└── makefile创建缓存服务代理
前一篇文章我们提到过，创建一个应用后会自动创建一个路由服务和代理服务，并通过 TestDemo 介绍了如何创建缓存服务代理来调用服务。
我们继续使用 TestDemo，新增一个模块名 ModuleTestDemoKKRow，值为我们前面创建的模块名 TestDemoKKRow，用于之后通过代理调用该模块，如下。
// main.cpp
#include <iostream>
#include <map>
#include "servant/Communicator.h"
#include "servant/ServantProxy.h"
#include "Proxy.h"
using namespace std;
using namespace tars;
// TestDemo 代理服务对象名
static string DCacheTestDemoObj = "DCache.TestDemoProxyServer.ProxyObj";
// 缓存模块名
static string ModuleTestDemoKV = "TestDemoKV";
static string ModuleTestDemoKKRow = "TestDemoKKRow";
int main(int argc, char *argv[])
{
CommunicatorPtr comm = new Communicator();
try
{
TC_Config conf;
// 解析配置文件
conf.parseFile("config.conf");
// 加载配置
comm->setProperty(conf);
// 生成代理
auto prx = comm->stringToProxy<DCache::ProxyPrx>(DCacheTestDemoObj);
// TODO: 调用 DCache 缓存服务
}
catch (exception &e)
{
cerr << "error: " << e.what() << endl;
}
catch (...)
{
cerr << "Unknown Error" << endl;
}
}调用 K-K-Row 缓存模块服务
通过 TestDemo 代理服务的代理对象和模块名 TestDemoKKRow，我们就能够调用前面创建的K-K-Row 缓存模块的接口了。
本部分将通过简单示例，介绍 k-k-row 类型缓存模块部分接口的使用。关于其它接口的信息，参见 Proxy 接口指南。
接口调用流程与 TARS 服务接口调用流程一致。如果你还不清楚 TARS 服务的调用方式和流程，可以阅读文章 TARS RPC 通信框架｜提供多种远程调用方式 了解 TARS 服务的调用方式。
后面的示例中，会使用到三个工具函数，定义如下
// 构建 UpdateValue
DCache::UpdateValue genUpdateValue(DCache::Op op, const string &value)
{
DCache::UpdateValue updateValue;
updateValue.op = op;
updateValue.value = value;
return updateValue;
}
// 打印 map<string, string> 类型数据
void printMapData(const map<string, string> &data)
{
map<string, string>::const_iterator it = data.begin();
while (it != data.end())
{
cout << "|" << it->first << ":" << it->second;
++it;
}
cout << endl;
}
// 打印 vector<map> 数据
void printVectorMapData(const vector<map<string, string>> &data)
{
for (auto item : data)
{
printMapData(item);
}
}genUpdateValue 用于构建 DCache::UpdateValue 结构，该结构用于存储插入或更新的数据值，在其它类型模块的接口中，经常会用到。printMapData 和 printVectorMapData 用于方便打印返回的数据。
那么接下来，我们来看看怎么使用 K-K-Row 缓存模块。
K-K-Row 模块读写操作
K-K-Row 即多键值模块，一个主键可以对应多条记录。这里我们仅介绍写接口 insertMKV 和读接口 getMKV，其它接口类似。
插入数据
接口 insertMKV 用于插入键值对数据，定义如下
int insertMKV(const InsertMKVReq &req)其中结构 InsertMKVReq 及其嵌套结构 InsertKeyValue 的定义如下
struct InsertMKVReq
{
1 require string moduleName; // 模块名
2 require InsertKeyValue data; // 待写入数据
};
struct InsertKeyValue
{
1 require string mainKey; // 主key
2 require map<string, UpdateValue> mpValue; // 除主key外的其他字段数据
3 require byte ver = 0; // 版本号
4 require bool dirty = true; // 是否设置为脏数据
5 require bool replace = false; // 如果记录已存在且replace为true时则覆盖旧记录
6 require int expireTimeSecond = 0; // 数据过期时间
};使用示例如下
void testInsertMKV(const string &mainKey, const map<string, string> &data, DCache::ProxyPrx prx)
{
cout << "\t-- " << "insertMKV ";
// 打印准备插入的数据
printMapData(data);
// 构造插入数据
DCache::InsertKeyValue insertData;
insertData.mainKey = mainKey;
map<string, string>::const_iterator it = data.begin();
while (it != data.end())
{
// 构造 UpdateValue
insertData.mpValue[it->first] = genUpdateValue(DCache::SET, it->second);
++it;
}
// 构造请求
DCache::InsertMKVReq insertReq;
insertReq.moduleName = ModuleTestDemoKKRow;
insertReq.data = insertData;
prx->insertMKV(insertReq);
}获取数据
接口 getMKV 用于根据主键获取主键对应的键值对，定义如下
int getMKV(const GetMKVReq &req, GetMKVRsp &rsp)请求消息结构 GetMKVReq 及返回消息结构 GetMKVRsp 的定义如下
struct GetMKVReq
{
1 require string moduleName; // 模块名
2 require string mainKey; // 主key
3 require string field; // 需要查询的字段集，多个字段用','分隔如 "a,b", "*"表示所有
4 require vector<Condition> cond; // 查询条件集合，除主Key外的其他字段，多个条件直间为And关系
5 require bool retEntryCnt = false; // 是否返回主key下的总记录条数
6 require string idcSpecified = ""; // idc区域
};
struct GetMKVRsp
{
1 require vector<map<string, string> > data; //查询结果
};使用示例如下
void testGetMKV(const string &key, DCache::ProxyPrx prx)
{
cout << "\t-- " << "getMKV " << '\n';
// 构造请求
DCache::GetMKVReq req;
req.moduleName = ModuleTestDemoKKRow;
req.mainKey = key;
req.field = "*";
DCache::GetMKVRsp rsp;
prx->getMKV(req, rsp);
// 打印返回数据
printVectorMapData(rsp.data);
}运行示例
我们来实际运行一下上面的使用示例。完整的使用示例可以在 GitHub 仓库 DCacheDemo 中获取。
我们通过 testKKRow 测试上节提到的模块读写接口，我们向同一主键插入两条记录，UID 分别为 test1, test2，如下
void testKKRow(DCache::ProxyPrx prx)
{
cout << START << " testKKRow" << endl;
string mainKey = "Key";
map<string, string> data;
data["UID"] = "test1";
data["VALUE"] = "hello";
testInsertMKV(mainKey, data, prx);
data["UID"] = "test2";
data["VALUE"] = "hey";
testInsertMKV(mainKey, data, prx);
testGetMKV(mainKey, prx);
cout << END << " testKKRow" << endl;
}接着，在 main 函数中执行
int main(int argc, char *argv[])
{
...
auto prx = comm->stringToProxy<DCache::ProxyPrx>(DCacheTestDemoObj);
// 调用 DCache 缓存服务
testKKRow(prx);
...
}编译构建并运行示例，结果如下
可以看到，getMKV 返回了两条记录。以上就是DCache缓存模块的具体使用流程。到此，我们成功调用了 DCache 的 K-K-Row 缓存服务。
K-K-Row 缓存模块服务接口
除了设置键值接口 insertMKV 和读取键值接口 getMKV，DCache 中还提供了丰富的 K-K-Row 操作接口，包括批量插入(insertMKVBatch), 删除(delMKV), 更新(updateMKV) 等，如下
// 按主key查询，支持'and'条件匹配
int getMKV(GetMKVReq req, out GetMKVRsp rsp);
// 按主key批量数据查询，给定多个主key，用统一的条件进行匹配查询
int getMKVBatch(MKVBatchReq req, out MKVBatchRsp rsp);
// 按主键批量查询
int getMUKBatch(MUKBatchReq req, out MUKBatchRsp rsp);
// 按主key批量查询，针对每个主key支持'and'，'or'复杂条件匹配
int getMKVBatchEx(MKVBatchExReq req, out MKVBatchExRsp rsp);
// 获取主key下的记录数，返回值为正数时，为主key下记录数
int getMainKeyCount(MainKeyReq req);
// 获取cache中所有的主key，不包含落地db的key
int getAllMainKey(GetAllKeysReq req, out GetAllKeysRsp rsp);
// 插入一条记录到Cache
int insertMKV(InsertMKVReq req);
// 插入批量数据到Cache
int insertMKVBatch(InsertMKVBatchReq req, out MKVBatchWriteRsp rsp);
// 批量更新接口。只支持指定联合key的更新
int updateMKVBatch(UpdateMKVBatchReq req, out MKVBatchWriteRsp rsp);
// 更新Cache记录，更新接口不能更新联合key字段。
int updateMKV(UpdateMKVReq req);
// 原子更新接口。适用于对数据做自增自减操作，多线程操作能保证数据原子更新。
int updateMKVAtom(UpdateMKVAtomReq req);
// 删除 Cache记录
int eraseMKV(MainKeyReq req);
// 删除Cache和Db记录
int delMKV(DelMKVReq req);
// 批量删除, rsp.rspData中存储了每个删除请求的结果
int delMKVBatch(DelMKVBatchReq req, out MKVBatchWriteRsp rsp);接口的使用方式与前面介绍的 insertMKV 和 getMKV 是类似的，关于接口的具体入参和出参结构可以参考 Proxy 接口指南。
总结
本文通过使用示例，介绍了 DCache 中 K-K-Row 缓存模块的创建和使用方式，满足开发者对结构化缓存数据的需求。
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