cbase權(quán)威指南

1、Couchbase權(quán)威指南節(jié)點和集群Couchbase服務(wù)器可以單獨運行，也可以作為集群運行。在Couchbase集群里，運行一個或多個Couchbase實例。集群里所有節(jié)點是相等的，提供相同的功能和信息，沒有層次結(jié)構(gòu)或者拓撲的概念，也沒有主節(jié)點、從節(jié)點之分。整個集群共享每個獨立節(jié)點的信息，每個節(jié)點負責(zé)對數(shù)據(jù)的一部分進行響應(yīng)。集群是水平擴展的。要增加集群的容量，你只需加多一個節(jié)點。節(jié)點間沒有父子關(guān)系或者層次結(jié)構(gòu)。這意味著Couchbase在存儲容量和性能方面，都可以做到線性擴容。集群管理集群里的每個節(jié)點包含了集群管理器組件。集群管理器負責(zé)下述行為：· 集群管理· 節(jié)點管理&

2、#183; 節(jié)點監(jiān)控· 可管理的REST API· 統(tǒng)計報表· 實時日志· Multitenancy· 訪問安全BucketsCouchbase使用命名buckets提供數(shù)據(jù)管理服務(wù)，buckets是獨立的虛擬數(shù)據(jù)容器。一個bucket就是Couchbase服務(wù)器集群里的一邏輯組物理資源，它可以被集群里的多個客戶端應(yīng)用使用。buckets提供安全的機制來組織、管理、分析數(shù)據(jù)存儲資源。Couchbase提供兩種核心類型的buckets，如下描述。Couchbase根據(jù)bucket類型來提供運行時的統(tǒng)計報告。· Couchbase類型：提

3、供高可用和動態(tài)重配置的分布式數(shù)據(jù)存儲，提供持久化存儲和復(fù)制服務(wù)。這種bucket也100%兼容Memcached協(xié)議。· Memcached類型：提供直接尋址的、分布式的、內(nèi)存型的文本緩存。這種bucket被設(shè)計來作為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的補充 緩存經(jīng)常查詢的數(shù)據(jù)，從而減少對數(shù)據(jù)庫的查詢量，提高性能。不同的bucket類型提供不同的核心功能。Couchbase類型的bucket提供一種高可用、動態(tài)重配置、分布式的數(shù)據(jù)存儲，在集群的節(jié)點發(fā)生故障時，它允許集群自我修復(fù)，并繼續(xù)提供服務(wù)。Couchbase bucket的特有功能· 持久性：數(shù)據(jù)單元異步從內(nèi)存寫往磁盤，防范服務(wù)重啟或較小的

4、故障發(fā)生時數(shù)據(jù)丟失。持久性屬性是在bucket級設(shè)置的。· 復(fù)制：對couchbase類型的bucket，可以配置數(shù)據(jù)復(fù)制的份數(shù)。集群里的每個節(jié)點既保存活躍的數(shù)據(jù)，又保存數(shù)據(jù)副本。假如某個節(jié)點掛了，數(shù)據(jù)副本可以提升為活躍的容器，從而繼續(xù)提供高可用服務(wù)。· 重新組織：集群里的數(shù)據(jù)可以重新組織和分布，從而動態(tài)增加或刪除bucket和服務(wù)器。· bucket容積改變：couchbase類型的bucket可以動態(tài)調(diào)整容積，在應(yīng)用需要時它們的大小可以被改變。buckets可以用來隔離單個應(yīng)用程序提供多租戶，或隔離數(shù)據(jù)類型，以提高性能和可視性。couchbase服務(wù)器允許你配

5、置不同的端口來訪問不同的buckets，每個bucket都可以設(shè)置密碼驗證。Smart client客戶端通過使用couchbase的管理REST API，自動發(fā)現(xiàn)集群結(jié)構(gòu)的改變。這點保證了客戶端應(yīng)用可以無間斷的從正確節(jié)點上訪問所需數(shù)據(jù)。couchbase服務(wù)器允許你在生產(chǎn)環(huán)境里混合使用不同類型的buckets。內(nèi)存和磁盤配額是基于bucket配置的，所以資源使用可以跨集群管理。配額可以在運行時修改，使得管理員能隨時重新分配資源。vBuckets一個vBucket定義為couchbase集群里key空間的一個子集的擁有者。通過使用vBuckets，信息在集群里分發(fā)更有效。vBucket系統(tǒng)被用

6、于分布式數(shù)據(jù)，以及支持多節(jié)點間的數(shù)據(jù)復(fù)制?？蛻舳嗽谠L問bucket里的數(shù)據(jù)時，是與存儲了該數(shù)據(jù)的vBucket所在的集群節(jié)點進行通信。這種直接訪問方式允許客戶端與數(shù)據(jù)節(jié)點直接通信，而無需使用代理或重定向架構(gòu)。其結(jié)果是從邏輯分區(qū)數(shù)據(jù)里抽象了物理拓撲，保證了couchbase的彈性服務(wù)。這種架構(gòu)也不同于memcached所用的方法，memcached使用客戶端key哈希，從預(yù)定義的列表里選取服務(wù)器。這要求維護一份服務(wù)器的活躍列表，并指定哈希算法例如Ketama，以在拓撲里維護數(shù)據(jù)一致性。vBucket架構(gòu)也比傳統(tǒng)的RDBMS系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)分區(qū)更靈活。vBuckets并非面向用戶的組件，但它們是co

7、uchbase服務(wù)器里非常重要的組件，是至關(guān)重要的可用性和彈性服務(wù)的支承。每個文檔ID屬于一個vBucket。有一個映射函數(shù)用來計算給定的文檔屬于哪個vBucket。在couchbase服務(wù)器里，該映射函數(shù)是個哈希函數(shù)，它取文檔ID作為輸入，輸出vBucket標識符。一旦定位了vBucket標識符，會繼續(xù)從一個表里查找該vBucket位于哪個服務(wù)器上。這個表包含每行一個vBucket，vBucket與它的宿主主機成對出現(xiàn)。位于該表里的服務(wù)器通常服務(wù)了多個vBuckets。內(nèi)存數(shù)據(jù)Couchbase架構(gòu)包含了一個內(nèi)置的cache層。這種機制允許非?？焖俚捻憫?yīng)時間，因為數(shù)據(jù)是直接寫往內(nèi)存的，并且讀

8、的時候，也是從內(nèi)存返回數(shù)據(jù)給客戶端。這種設(shè)計的效果，提供了一個內(nèi)置的cache層作為系統(tǒng)操作的中央部分延伸?？蛻舳私涌谂c內(nèi)存數(shù)據(jù)打交道，它將信息寫往Couchbase的內(nèi)存；返回的數(shù)據(jù)也是從內(nèi)存里獲取，或者先從磁盤加載到內(nèi)存，再返回給客戶端。這種處理方式保證了最佳性能。為了提高性能，你應(yīng)該給每個節(jié)點分配最大數(shù)量的可用內(nèi)存。內(nèi)存跨集群匯總起來以供使用。這點與其他數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計不同，其他數(shù)據(jù)庫的處理方式是，信息寫往數(shù)據(jù)庫，然后要么有一個獨立的cache層，要么依賴于操作系統(tǒng)的cache機制，把經(jīng)常使用的信息放在內(nèi)存以供訪問。EjectionEjection是和Couchbase buckets一

9、起使用的機制，它的作用是從內(nèi)存里刪除數(shù)據(jù)，給活躍的、更頻繁使用的數(shù)據(jù)讓出空間，它是cache系統(tǒng)的核心部分。Ejection自動執(zhí)行，它聯(lián)合磁盤持久存儲系統(tǒng)，保證內(nèi)存里的數(shù)據(jù)已經(jīng)持久寫往磁盤，從而安全的刪除。該系統(tǒng)確保內(nèi)存存儲的數(shù)據(jù)在刪除前，已經(jīng)寫往磁盤，在下次客戶端需要時，它又可以從磁盤加載到內(nèi)存。Ejection的核心作用是讓系統(tǒng)能夠保持經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)駐留在內(nèi)存，并且在客戶端需要從磁盤加載數(shù)據(jù)時，它能重新在內(nèi)存里分配空間。對于Couchbase buckets，數(shù)據(jù)永不刪除，除非客戶端明確的刪除文檔，或者文檔已到達過期時間。而ejection機制在從內(nèi)存里刪除數(shù)據(jù)時，會保存數(shù)據(jù)的副本到磁盤

10、上。Expiration每個存在Couchbase里的文檔有一個可選的過期時間（expiration）。默認是沒有過期時間（例如，數(shù)據(jù)永久存儲）。過期時間可用來設(shè)置數(shù)據(jù)的生命周期，系統(tǒng)自動從數(shù)據(jù)庫里刪除過期的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)存儲時，由用戶指定文檔的過期時間。在數(shù)據(jù)更新時，過期時間可以同步被更新，還可以通過couchbase協(xié)議手工更新。過期時間可以是相對時間（例如60秒），也可以是絕對時間（例如2012年12月31日中午12點）。使用過期時間的典型場景是Web session。假如用戶停止了活動，你希望session里的數(shù)據(jù)自動刪除。通過設(shè)置expiration，session數(shù)據(jù)會過期并且自動刪

11、除，從而釋放內(nèi)存和磁盤給其他數(shù)據(jù)使用。EvictionEviction是針對memcached buckets從內(nèi)存里完全刪除數(shù)據(jù)的過程。memcached使用一種LRU（最少近期使用）算法來從系統(tǒng)里完全刪除不再使用的數(shù)據(jù)。在memcached bucket里，LRU數(shù)據(jù)會完全刪除以釋放空間，因為memcached buckets沒有持久化存儲。磁盤存儲為了提高性能，Couchbase傾向于在內(nèi)存里存儲數(shù)據(jù)和提供服務(wù)。然而，很難保證有足夠的資源可以做到這點。比較常見的做法是把經(jīng)常使用的工作數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存，并且快速響應(yīng)給客戶端。除了盡可能多的存放數(shù)據(jù)在內(nèi)存外，couchbase也保存數(shù)據(jù)到磁盤。

12、磁盤持久性允許更容易的備份/恢復(fù)操作，也允許數(shù)據(jù)量增大到超過內(nèi)置cache層的容量。Couchbase自動在內(nèi)存和磁盤間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)（在后臺異步執(zhí)行），保持經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)在內(nèi)存，不經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)在磁盤。couchbase經(jīng)常監(jiān)控客戶端訪問的信息，讓活躍的數(shù)據(jù)保留在cache層內(nèi)。將數(shù)據(jù)從cache里刪除，騰出空間給更活躍信息使用的過程叫做ejection（前面的章節(jié)已描述）。通過couchbase集群里每個bucket的預(yù)先設(shè)定的閾值來決定何時執(zhí)行ejection.使用磁盤存儲引發(fā)的問題是，客戶端在請求文檔ID時，必須知道信息是否存在。couchbase使用元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來解決這個問題。元數(shù)據(jù)里存儲了

13、數(shù)據(jù)庫里每個文檔的信息，并且元數(shù)據(jù)位于內(nèi)存里。這意味著假如文檔ID無效，服務(wù)器可以立刻返回”document ID not found”消息。當然，如果文檔有效，那么要么從內(nèi)存里立刻返回，要么先從磁盤讀取到內(nèi)存再返回（從磁盤讀會產(chǎn)生延時，或者導(dǎo)致超時）。轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)到磁盤的過程是異步的。在couchbase提供服務(wù)的同時，數(shù)據(jù)在后臺異步轉(zhuǎn)移到磁盤。如果并發(fā)寫往數(shù)據(jù)庫的量很大，客戶端可能收到服務(wù)器內(nèi)存臨時不夠的通知，直到更多數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤，內(nèi)存有剩余為止。類似的，假如couchbase需要從磁盤加載數(shù)據(jù)回內(nèi)存，這個過程也是在后臺發(fā)生的，后臺進程從隊列里讀取請求，然后從磁盤讀取數(shù)據(jù)裝載回內(nèi)存?？蛻舳艘?/p>

14、直等待，直到數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存，然后返回給客戶端。這種異步機制以及使用隊列的方式，使得讀寫處理非?？?，從而消除了典型的負載和性能尖峰，這通常是造成RDBMS性能不穩(wěn)定的原因。熱啟動當couchbase重啟，或者執(zhí)行備份恢復(fù)的啟動時，它進入熱啟動的狀態(tài)。熱啟動從磁盤加載數(shù)據(jù)到內(nèi)存，從而讓數(shù)據(jù)對客戶端可用。在服務(wù)請求之前，熱啟動必須完成。根據(jù)數(shù)據(jù)庫容量和配置的不同，以及存儲數(shù)據(jù)數(shù)量的不同，熱啟動可能要花費一定的時間來完成。Rebalancing數(shù)據(jù)在couchbase里的存儲方式是通過vBucket結(jié)構(gòu)提供的分布式機制來實現(xiàn)的。假如你想擴展或收縮couchbase集群，這時存儲在vBuckets里的信

15、息需要在集群節(jié)點間重新分布，并且對應(yīng)的vBucket映射表也需要更新來適應(yīng)新的結(jié)構(gòu)。這個過程叫做rebalancing.在集群的存儲結(jié)構(gòu)改變時，rebalancing必須手工執(zhí)行。rebalance進程重新對存儲信息的vBuckets進行分配，在集群節(jié)點間物理的轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)，以匹配新的結(jié)構(gòu)。Rebalancing過程可以在集群運行并正常服務(wù)請求時執(zhí)行。數(shù)據(jù)在后臺進行轉(zhuǎn)移，客戶端的讀和寫仍然針對當前存在的結(jié)構(gòu)，直到轉(zhuǎn)移完成，系統(tǒng)會更新vBucket映射表，并將結(jié)果通知smart clients和Moxi proxy（它們是couchbase的客戶端）。其結(jié)果是整個集群的分布式數(shù)據(jù)重新分配，數(shù)據(jù)在整個

16、數(shù)據(jù)庫里均衡分布，并兼顧了支持系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)副本的數(shù)量。副本和復(fù)制除了集群里的分布式數(shù)據(jù)外，couchbase還可以在集群里創(chuàng)建數(shù)據(jù)副本。這些副本也與vBucket結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)工作，各個vBucket的數(shù)據(jù)副本在整個集群里分布。分布式副本跟核心數(shù)據(jù)的處理方式一樣，而副本的存在可以防止集群里的單點故障。集群里的副本復(fù)制是完全點對點的，數(shù)據(jù)在節(jié)點間直接交換，沒有拓撲、層次或主從關(guān)系?？蛻舳藢?shù)據(jù)寫往一個節(jié)點時，數(shù)據(jù)被存在vBucket里，同時使用TAB系統(tǒng)分發(fā)到一個或多個副本vBucket.在集群里的一個節(jié)點發(fā)生故障時，副本vBucket被激活，用來代替故障節(jié)點的vBuckets進行工作。這個過

17、程秒完成，因為副本是在原始數(shù)據(jù)創(chuàng)建的同時就創(chuàng)建了，不會臨時執(zhí)行拷貝；副本vBucket已經(jīng)持有數(shù)據(jù)在那里，坐等被激活。副本vBucket激活后，會更新系統(tǒng)的映射表，以便客戶端直接與新的vBucket結(jié)構(gòu)通信。副本的配置是基于每個bucket的。根據(jù)數(shù)據(jù)安全層次的不同，你可以對不同的bucket配置不同數(shù)量的副本。請注意，只有在集群里的機器數(shù)量足夠時，副本才可能被激活。例如，你配置了一個bucket保持3個副本，只有在集群里有4個節(jié)點時，副本才會激活。一個bucket的副本數(shù)量，在bucket創(chuàng)建后不允許再修改。Failover數(shù)據(jù)的副本在整個集群里分布。對于couchbase類型的bucket

18、你可以配置副本的數(shù)量，就是說在一個couchbase集群里對每份數(shù)據(jù)保存多少數(shù)量的副本。在服務(wù)器發(fā)生故障時（不管是臨時故障還是管理維護），可以使用稱為failover的技術(shù)把故障節(jié)點標記為不可用，從而激活該服務(wù)器對應(yīng)的副本vBuckets。failover進程聯(lián)系每個保存了副本的服務(wù)器，更新內(nèi)部映射表，將客戶端的請求映射到新的可用節(jié)點上。可以手工執(zhí)行failover，也可以使用內(nèi)置的自動failover機制，在集群里的節(jié)點不可用超過一定時間后，failover自動打開。TAPTAP是couchbase集群的內(nèi)部協(xié)議，在多個方面用來進行內(nèi)部數(shù)據(jù)交換。TAP提供了系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行了變更的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流。T

19、AP被用于數(shù)據(jù)復(fù)制，在不同的vBuckets之間拷貝數(shù)據(jù)副本。它也用于rebalance過程，在vBuckets之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)從而使數(shù)據(jù)在整個系統(tǒng)里重新分布?？蛻舳私涌谟性S多couchbase的客戶端可用，它們歸為2類，一類是smart clients，另一類是memcached兼容客戶端。smart clients完全與集群進行通信，根據(jù)內(nèi)置的集群配置和基于vBuckets的分布式信息，數(shù)據(jù)自動寫往集群里的正確節(jié)點。smart clients與集群保持通信，確保在故障轉(zhuǎn)移或者rebalancing時，客戶端更新自己的配置，將數(shù)據(jù)寫入到正確的節(jié)點。如果使用非智能的memcached兼容的客戶端，

20、就必須使用一個位于客戶端的Moxi組件。Moxi作為一個代理服務(wù)器存在，位于客戶端連接和couchbase集群之間。除了讓傳統(tǒng)的memcached客戶端可以寫往couchbase集群，Moxi還提供了集群級的分布和接口。使用Moxi還讓你在不改變?nèi)魏我汛嬖诘膍emcached應(yīng)用的前提下，獲取couchbase的特有功能所帶來的優(yōu)勢。在couchbase服務(wù)器里，存儲和獲取信息的方式根據(jù)實際情況而不同。所有方法可以歸類為CRUD這4類基本操作：Create（創(chuàng)建），Retrieve（獲取），Update（更新），Delete（刪除）。創(chuàng)建使用couchbase的客戶端接口，根據(jù)文檔ID將文檔信

21、息存儲到數(shù)據(jù)庫里。批量操作也可行，并且比多個單次操作更有效。對于基本的存儲、獲取信息的操作，couchbase兼容memcached客戶端協(xié)議。對于更高級的操作，你需要使用couchbase客戶端庫。存儲的值可以是任何二進制值，包括結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的串，序列化對象，或者原生的二進制數(shù)據(jù)例如圖片或音頻。獲取為了獲取數(shù)據(jù)，你必須先知道文檔ID。也可以執(zhí)行批量操作，同時獲取多個文檔，這比單次操作更有效。更新包括更新整個文檔的操作，也包括追加數(shù)據(jù)到已存在記錄的操作，或者遞增和遞減整數(shù)值。刪除有個單一的刪除操作，用來從數(shù)據(jù)庫里刪除整個文檔。各語言的庫couchbase官方支持下列語言和環(huán)境的smart

22、clients庫：· Java (· .NET (· PHP (· Ruby (· C libcouchbase (在筆者寫此書時，也有一個實驗性的Python庫可用（ Nunberg還寫了個Perl客戶端Couchbase:Client，它基于C的libcouchbase庫。你可以在CPAN上獲取到這個庫。Proxy (Moxi)Couchbase的Moxi組件提供了一個代理服務(wù)，允許傳統(tǒng)的memcached客戶端在不修改應(yīng)用的前提下，使用couchbase服務(wù)。該代理服務(wù)提供了在客戶端和服務(wù)器之間的連接池，在couchbase集群的內(nèi)部拓撲

23、變更時，它及時通知客戶端，從而保證了信息在集群里分布正確。假如你使用了smart clients客戶端庫，就不必使用Moxi。Moxi可以部署在服務(wù)端，也可以在客戶端。產(chǎn)品環(huán)境里在服務(wù)端部署Moxi可能會帶來問題，建議只部署在客戶端。管理工具Couchbase被設(shè)計為盡可能易用，不要求管理員太多的關(guān)注，除了監(jiān)控健康狀態(tài)和容量。系統(tǒng)提供了三種途徑來管理和監(jiān)控couchbase服務(wù)器和集群。· Web管理控制臺· Couchbase包含一個內(nèi)置的web管理控制臺，提供了完整的接口功能，包括配置、管理、監(jiān)控你的服務(wù)器。· 命令行接口· Couchbase提供了

24、一套命令行工具，用于控制和訪問couchbase服務(wù)器和集群。可以結(jié)合命令行和你自己的腳本和管理過程，來提供附加的功能，比如自動故障轉(zhuǎn)移、備份等。· 管理REST APIWeb控制臺和命令行工具都利用了內(nèi)置的REST API，API提供了完整的管理功能。所有的管理功能都通過REST API提供，并且它扮演了服務(wù)器的認證接口的角色。因為REST API提供了完善的功能，你可以在自己的管理腳本或程序里使用它，來實現(xiàn)不同的操作。統(tǒng)計和監(jiān)控為了了解couchbase集群正在做什么以及如何執(zhí)行，系統(tǒng)提供了完整的統(tǒng)計和監(jiān)控信息。統(tǒng)計信息在所有的管理接口都可以看到。統(tǒng)計系統(tǒng)非常完整，你可以監(jiān)控和定

25、位到每一個細節(jié)。監(jiān)控系統(tǒng)健康的核心統(tǒng)計報表通過web控制臺提供，該報表使用內(nèi)置的實時圖形，允許你實時監(jiān)控系統(tǒng)的健康和性能狀況。Hello CouchbaseCouchbase存儲信息時，信息的值為文檔，鍵是文檔ID。這使得開發(fā)和部署應(yīng)用非常簡單。在存儲信息時，提供文檔內(nèi)容和對應(yīng)的文檔ID。在獲取信息時，提供文檔ID就可以獲取到對應(yīng)的值。只要你知道文檔ID，就總可以獲取到信息的內(nèi)容。數(shù)據(jù)簡單的按字節(jié)順序存放。這意味著你既可以存放裸信息（例如字串或整數(shù)）、復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（例如JSON），也可以存放序列化對象。序列化會轉(zhuǎn)換特定語言的原生對象為合適的字節(jié)串，今后從服務(wù)器里獲取時，它們又可以還原為對象。

26、基本的存取過程非常簡單。下述示例里我使用了Ruby，不過其他語言的客戶端都以相同方式工作，因為它們都使用了相同的核心協(xié)議。安裝了ruby客戶端庫后，就可以編寫一段簡單的程序來存放信息到couchbase，然后再獲取信息。如下是示例的hello-wrold.rb程序：1. require 'rubygems' 2. require 'couchbase' 3. client = Couchbase.new ":8091/pools/default" 4. client.quiet =

27、false 5. begin 6. spoon = client.get "spoon" 7. puts spoon 8. rescue Couchbase:Error:NotFound => e 9. puts "There is no spoon." 10. client.set "spoon", "Hello World!", :ttl => 10 11. end· 頭兩行加載必要的庫· 下一行打開到couc

28、hbase集群的連接。此處定義里，URL必須指向集群里的至少一個節(jié)點，這里是本機地址。default表示bucket名字，你可以使用其他bucket，假如已經(jīng)配置了。· 后面的行執(zhí)行獲取和存儲操作。假如初次獲取操作（針對spoon這個ID）失敗，我們就將數(shù)據(jù)寫入到DB里。只要文檔ID存在，腳本就打印出對應(yīng)的存放值。你可以從命令行運行和測試該腳本。第一次運行時，應(yīng)該輸出這個錯誤串：shell> ruby hello-world.rbThere is no spoon.指定的文檔并沒有存在于數(shù)據(jù)庫，但隨后就加進去了。第二次運行時，就可以打印文檔的值：shell> ruby h

29、ello-world.rbHello World!此外，字串文檔在存儲時，賦予了一個過期時間10秒。這意味著在存放信息后，等待超過10秒信息就被刪除了。假如首次運行腳本后，超過10秒再第二次運行該腳本，會輸出如下錯誤串：shell> ruby hello-world.rbThere is no spoon.盡管這是一個非常簡單的示例程序，它描述了使用基本的get/set操作，在couchbase里存取信息的原理。配置選項為了得到最佳的couchbase服務(wù)器和客戶端環(huán)境，你應(yīng)該使用couchbase客戶端的一種。這些smart clients結(jié)合了核心接口協(xié)議（用來存取數(shù)據(jù)）和管理協(xié)議。

30、后者允許客戶端直接與couchbase集群通信，理解vBucket映射表，以便信息能直接發(fā)送到集群里的單個節(jié)點。在故障轉(zhuǎn)移或rebalance時，同樣的機制允許vBucket映射表的變更快速生效。couchbase直接支持六種客戶端庫：· Java· .NET· PHP· Ruby· C (libcouchbase)· Python上述每種都叫做smart client，提供了系統(tǒng)關(guān)鍵功能和集群管理配置的最佳組合?？梢詮倪@里了解更多信息：假如你想使用memcached兼容的庫，或者你的應(yīng)用已經(jīng)使用了這種協(xié)議，那么建議用Moxi服務(wù)，它

31、在兼容memcached的同時，又利用了couchbase集群架構(gòu)的優(yōu)勢。Moxi代理服務(wù)在memcached協(xié)議和couchbase集群之間扮演接口角色。couchbase在協(xié)議級100%與memcached兼容。你應(yīng)當在每個客戶端安裝Moxi，配置Moxi連接到couchbase集群，然后本地程序使用localhost作為主機名連接到Moxi服務(wù)。更多信息請參考couchbase官方文檔：盡管couchbase兼容memcached協(xié)議，但是某些高級couchbase協(xié)議是memcached不支持的，這些優(yōu)勢就會利用不上?；静僮鱟ouchbase基于文檔ID，執(zhí)行非常簡單的文檔存取模型。

32、在存儲信息時，不需要定義表或結(jié)構(gòu)，不需要寫復(fù)雜的查詢?nèi)カ@取信息。couchbase里的所有操作遵循下列規(guī)則：· 所有操作是原子性的· 這意味著服務(wù)器里沒有鎖機制，不可能存在來自多個客戶端的并發(fā)命令破壞了數(shù)據(jù)。然而，這也意味著如果多個客戶端對同一文檔ID執(zhí)行set操作，只有最后一個操作有效。為了管理這種并發(fā)和競爭條件，可以使用CAS操作。這要求提供一個附加的校驗值，在校驗值不合的情況下，文檔不會被更新。· 所有數(shù)據(jù)操作都要求key· 所有對數(shù)據(jù)的操作，都要求提供一個key。不能執(zhí)行全局操作，或者針對多個key的操作（multiple-get除外）。

33、3; 沒有內(nèi)部鎖· 在存儲或更新數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)并沒有一個內(nèi)部鎖。操作要么完全成功，要么因為某種理由失?。ɡ纾R時內(nèi)存不足）。· 不同的客戶端語言執(zhí)行core協(xié)議，從而與couchbase服務(wù)器通信：· 所有客戶端執(zhí)行core協(xié)議· 對不同的語言和環(huán)境，盡管在結(jié)構(gòu)和函數(shù)名字上有些不同，但它們都執(zhí)行同樣的核心操作協(xié)議。例如，所有實現(xiàn)里都有set()協(xié)議調(diào)用，盡管有些客戶端把它叫做”store”.· 函數(shù)調(diào)用結(jié)構(gòu)差異· 因為不同的語言和環(huán)境的差異，對于core協(xié)議的函數(shù)調(diào)用結(jié)構(gòu)也許不同。例如在java里，可變參數(shù)方法不可用，因而有多個同一函

34、數(shù)的變體。在其他語言里，例如perl、python、ruby，hash是核心變量類型，經(jīng)常被用來存儲和返回信息。· 不同的語言提供額外的功能· 某些客戶端實現(xiàn)提供額外的函數(shù)調(diào)用和結(jié)構(gòu)，這些是原生core協(xié)議所沒有的。例如在java里，所有操作既可以是同步也可以是異步的，允許你在get或set操作時，繼續(xù)處理其他信息。· 并非所有實現(xiàn)支持標簽· 標簽在服務(wù)器里和數(shù)據(jù)一起存儲，并非被所有語言的客戶端支持。couchbase支持的core協(xié)議和操作方法如下表所示。不管客戶端庫如何，這些函數(shù)在各種語言里工作方式都差不多，可能在語言自己的實現(xiàn)規(guī)范上有所不同。例如，

35、可以在ruby里增加一個值：1couchbase.incr("counter", 5)在.NET里，函數(shù)調(diào)用是：1client.Increment("counter", 100, 1);上述第二個參數(shù)是假如指定文檔ID不存在時的默認值。CAS機制除了核心函數(shù)外，還有一個特殊函數(shù)叫做CAS (compare and swap). CAS提供了一個校驗合，讓多個客戶端在同時更新文檔時避免產(chǎn)生沖突。例如，考慮如下場景：1. 客戶端A獲取到文檔Martin的值2. 客戶端B也獲取到文檔Martin的值3. 客戶端A修改文檔，并更新到數(shù)據(jù)庫4. 客戶端B也修改文檔

36、，并更新到數(shù)據(jù)庫在上述場景里，客戶端B的修改會覆蓋掉A修改的值。為了解決這種情況，可以使用cas()函數(shù)。它要求提供從數(shù)據(jù)庫里返回的唯一的CAS值。CAS值在文檔更新時，每次都會改變，即使文檔更新后的內(nèi)容不變。將更新發(fā)送到服務(wù)器時，假如客戶端提供的CAS值與服務(wù)器里當前存儲的CAS不匹配，更新就會失敗。使用CAS后的應(yīng)用場景如下：1. 客戶端A獲取到文檔Martin的值，以及對應(yīng)的CAS值2. 客戶端B也獲取到文檔Martin的值，以及對應(yīng)的CAS值3. 客戶端A修改了文檔，并且提交到數(shù)據(jù)庫，同時提交CAS，本次更新成功，數(shù)據(jù)庫也同步更新CAS4. 客戶端B也修改了文檔，并且嘗試使用CAS進行

37、數(shù)據(jù)庫更新，本次更新失敗，因為客戶端的CAS與服務(wù)器存儲的CAS現(xiàn)在不同了因此，CAS提供了一種檢查機制，保證你當前更新的文檔自上次獲取以來，沒有發(fā)生變更過。在編程代碼里，CAS是一個類似于update()的函數(shù)。取決于環(huán)境的不同，你可能先要使用gets()函數(shù)來獲取到文檔信息和CAS值。例如，在java里先用gets()獲取文檔信息和CAS值，接著用cas()方法來更新文檔：1. CASValue customer = client.gets("customer"); 2. CASResponse casr = client.cas("customer

38、", customer.getCas(), "new string value");CAS的局限性是在客戶端庫這一級并沒有強制執(zhí)行它。假如你想對所有的更新操作使用CAS，就必須明確的使用它來代替標準的文檔更新函數(shù)。在couchbase里存儲數(shù)據(jù)couchbase是一個嚴格的文檔型數(shù)據(jù)庫。這就意味著，信息根據(jù)文檔ID存儲在數(shù)據(jù)庫里。沒有必要設(shè)置數(shù)據(jù)格式、創(chuàng)建表結(jié)構(gòu)，甚至不需要告訴couchbase關(guān)于要存儲的信息。你要做的所有工作就是根據(jù)指定文檔ID存儲文檔數(shù)據(jù)。因為文檔的結(jié)構(gòu)原因，在開發(fā)應(yīng)用時有一些不同的考慮點。讓我們了解下文檔ID和文檔值的基本因素。文檔ID文檔

39、ID（或key）非常重要，它用來索引存儲的數(shù)據(jù)。key在一個bucket里必須是唯一的。key用來標識所存儲的信息，可以是任意字串，通常最大長度128位。couchbase沒有機制為你自動創(chuàng)建文檔ID。假如使用UUID，就必須在你自己的程序里使用對應(yīng)的UUID庫。通常實踐是，使用前綴、類型、分隔符來區(qū)分存儲在每個bucket里的不同信息。例如，可以使用beer_9834759這個ID來存儲關(guān)于啤酒的信息。這里的beer前綴標識記錄類型，下劃線作為分隔符，后面的數(shù)字作為唯一的啤酒ID。couchbase 1.8沒有獲取文檔ID列表的功能，也不能遍歷一個bucket里的所有文檔。除非指定文檔ID，

40、你不能查詢信息。然而，這一點會在couchbase 2.0里予以改進和支持。針對上述問題的一個解決方案是在應(yīng)用里創(chuàng)建信息鏈。例如，當一個新的啤酒記錄追加到數(shù)據(jù)庫里時，你可以更新一個beer_list的文檔，它包含了所有的啤酒記錄ID。因為更新是原子性的，所以可以維護這么一份最新的信息列表。實踐做法可以參考這篇博客：應(yīng)用程序可以通過使用和讀取一個固定的記錄來引導(dǎo)自身的數(shù)據(jù)查詢，這個記錄要么是本地的配置，要么是在數(shù)據(jù)庫里的配置記錄。文檔數(shù)據(jù)文檔數(shù)據(jù)是純字節(jié)序列，服務(wù)器不會試圖去解析或理解存儲的文檔格式。這意味著你可以存儲從數(shù)字到圖片的任何東西。這種開放的存儲結(jié)構(gòu)，也意味著不必去聲明或定義要存儲信息

41、的結(jié)構(gòu)，你可以充分靈活的自己定義所需要的結(jié)構(gòu)。存儲簡單的信息，例如數(shù)字或字串，只需簡單的將數(shù)據(jù)寫進文檔值。存儲復(fù)雜的信息結(jié)構(gòu)，你可能需要序列化對象，或者更通用的JSON結(jié)構(gòu)。序列化序列化將特定語言的復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，例如hash或?qū)ο?，轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列，從而可以存儲在couchbase里。序列化的結(jié)構(gòu)還能被還原成原來的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而被特定的語言直接使用。所有的couchbase客戶端庫在存取文檔時，都自動支持序列化和反序列化結(jié)構(gòu)或?qū)ο?。JSON序列化信息的問題是，它是語言約定的。假如你在Java里存儲一個對象或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)到couchbase，它被序列化為一個只有java語言庫才能識別的串。假如要跨語言進行信息存儲，你需要使用更通用的格式，比如JSON。JSON之所以流行，一是因為它很簡潔（它看起來像許多腳本語言的內(nèi)置hash結(jié)構(gòu)），二是它可以被Javascript直接使用，這樣在web基礎(chǔ)的應(yīng)用里，不必對它做特別處理。JSON的格式有良好的描述，詳見http:/json.o