C#和NewSQL更配 —— CockroachDB入門（可能是C#下的全網首發）

閱讀目錄 CockroachDB是什麼環境部署實戰性能測試結語一、CockroachDB是什麼 CockroachDB（https://www.cockroachlabs.com）是Google備受矚目的Spanner的開源模仿，承諾提供一種高存活性、強一致性，可橫向擴展的SQL資料庫。主 ...

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CockroachDB是什麼
環境部署
實戰
性能測試
結語

一、CockroachDB是什麼

　　CockroachDB（https://www.cockroachlabs.com）是Google備受矚目的Spanner的開源模仿，承諾提供一種高存活性、強一致性，可橫向擴展的SQL資料庫。主要的設計目標是全球一致性和可靠性，從蟑螂（cockroach）的命名上是就能看出這點 [ 打不死的小強：) ]。Cockroach節點是均衡的，其設計目標是同質部署（只有一個二進位包）且最小配置。CockroachDB的擴展非常容易，只要一行命令，秒級進行。

二、環境部署

　　官方文檔寫的非常詳細，按照做就好了。部署的文檔（https://www.cockroachlabs.com/docs/stable/install-cockroachdb.html），筆者在CentOS上直接使用Binary的方式進行的部署。

　　安裝完之後開始啟動CockroachDB了，啟動命令參考文檔（https://www.cockroachlabs.com/docs/stable/start-a-node.html）。

cockroach start --insecure \
--store=hello-1 \
--host=192.168.118.21

　　解釋下這行命令：啟動一個CockroachDB的節點，存儲位置為安裝所在目錄下的hello-1，並且使用192.168.118.21進行host，如果需要還可以指定管理站點的埠和資料庫對外埠，對應的參數為 --port = 26257（預設值）、--http-port = 8080（預設值）。

　　OK，啟動完之後可以在瀏覽器輸入host中指定的IP:埠進入到管理站點，界面如下圖1：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【圖1】

三、實戰

　　在真正的使用C#代碼調用之前首先先創建一個賬戶，使用cockroach user 命令。需要註意的是，如果之前在啟動節點時指定了ip和埠，那麼同樣需要進行指定。同樣的，再創建一個資料庫並且給創建的賬戶設置許可權。代碼如下：

cockroach user set testaccount --insecure --host=192.168.118.21

cockroach sql --insecure -e 'CREATE DATABASE test' --host=192.168.118.21

cockroach sql --insecure -e 'GRANT ALL ON DATABASE test TO testaccount'  --host=192.168.118.21

　　其實在安裝完CockroachDB之後會自帶SQL Client，在這個上面可以運行所有的SQL語句。當然我們這裡暫時不討論這個，有興趣的小伙伴可以轉到（https://www.cockroachlabs.com/docs/stable/use-the-built-in-sql-client.html）。

　　由於CockroachDB支持PostgreSQL的協議，所以我們可以使用C#下比較熱門的PostgreSQL驅動，下載地址：https://github.com/npgsql/npgsql 。我們需要使用的其實就是其中的npgsql項目編譯出來的dll。好了，開始創建一個表並初始化2條數據：

            using (var conn = new NpgsqlConnection("Server=192.168.118.21;PORT=26257;User ID=testaccount;Password=testaccount;Database=test;Timeout=0;Command Timeout=0"))
            {
                conn.Open();

                conn.ExecuteNonQuery("CREATE TABLE IF NOT EXISTS accounts (id INT PRIMARY KEY, balance INT)");

                using (var cmd = new NpgsqlCommand("INSERT INTO accounts (id, balance) VALUES (1, 1000), (2, 250)",
                    conn))
                {
                    cmd.ExecuteNonQuery();
                }
            }

　　可以看到建表的語句所支持的語法和SQL SERVER還是有一些差別的，可以直接在CREATE TABLE 後面跟判斷表是否存在。好了，執行完可以點擊管理站點左上角的“DATABASES”選項卡，就可以看到下麵的資料庫（test）和表（accounts）了，圖2：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【圖2】

　　好，我們來嘗試著讀取的一下數據：

            using (var conn = new NpgsqlConnection("Server=192.168.118.21;PORT=26257;User ID=testaccount;Password=testaccount;Database=test;Timeout=0;Command Timeout=0"))
            {
                conn.Open();

                using (var cmd = new NpgsqlCommand("SELECT id, balance FROM accounts", conn))
                {
                    using (var reader = cmd.ExecuteReader(Behavior))
                    {
                        while (reader.Read())
                        {
                            Console.WriteLine(@" reader[id] is {0}", reader["id"]);
                            Console.WriteLine(@" reader[balance] is {0}", reader["balance"]);
                        }
                    }
                }
            }

　　這裡需要註意一點的是。npgsql如果使用連接字元串的方式來初始化連接，那麼其預設的連接模式為連接池模式。在此模式下，一但創建的NpgsqlConnection被Dispose()一次之後，後續哪怕再繼續實例化一個新的NpgsqlConnection也會報錯。如果要使用這種短鏈接的方式，需要使用NpgsqlConnectionStringBuilder來進行連接的實例化，並且指定 Pooling = true ，如下。

            var connString = new NpgsqlConnectionStringBuilder("Server=192.168.118.21;PORT=26257;User ID=testaccount;Password=testaccount;Database=test;Timeout=0;Command Timeout=0")
            {
                Pooling = true
            }.ToString();

            using (var conn = new NpgsqlConnection(connString))

四、性能測試

　　測試客戶端機器是 4核 i5-4300U，資料庫所在的機器是 8核 Xeon(R) E5630。為了做一個相應的對比，我在CockroachDB所在的機器裝了SQL Server 2017 on Lunix、另外也用了裝在同等配置下的windows伺服器上的SQL SERVER2008進行對比。見圖3（點擊圖片可查看大圖）：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【圖3】

　　大家可以著重看資料庫響應時間那列，這裡的時間是純的資料庫響應+2次網路I/O的時間，減少資料庫訪問SDK對結果的影響。但是很明顯從”線程時間列“中看出nqgsql中對連接的開銷比.net framework中的sqlconnection還是大了2個數量級，所以我們在運用的時候需要考慮封裝一層連接池來實現。

　　測試結果得出的結論是：CockroachDB在長連接模式下的性能是SQL SERVER的3倍以上，其它場景完全沒法用，所以如果要運用CockroachDB還是要圍繞這個模式去做。另外SQL SERVER在自家Windows和Lunix上還是有些小差異的，都使用預設設置，性能上高出幾個百分點，當然SQL SERVER的版本不同可能也會帶來一些影響，這裡沒有繼續深入測試，結果僅供參考。

五、結語

　　再做上面的一系列工作中，也對CockroachDB的一些信息做了更深入的瞭解。其目前主要還是圍繞著開頭說的”可伸縮、跨地域（全球）複製且相容事務的 ACID 特性的分散式資料庫“來做，並不適用於複雜Join或者OLAP型需求的場景。不過其還很年輕，目前只有3歲，從github上的熱度來看，其未來的發展還是前途一篇光明的，並且谷歌在Go語言上的投入對CockroachDB的受益是直接的，所以保持持續的關註。

　　另外如果各位的確有跨機房多數據中心的需求，並且幾個機房的位置離的不遠，能夠對NTP（如果對CockroachDB的基於NTP的實現HLC感興趣，可以轉到這篇文章：http://www.jianshu.com/p/8500882ab38c）的時鐘誤差控制在一定可以接受的範圍內，我認為還是值得一試的。畢竟動態擴容和rebalance真的是你手指動動秒秒鐘的事情，運維成本非常低。

作者：Zachary_Fan
出處：http://www.cnblogs.com/Zachary-Fan/p/cockroachdb_net_csharp.html

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