本人於12年5月到美國出了兩周的公差，在此期間美國公路系統的發達高效給我留下了深刻的印象。
我們常聽說美國是車輪上的國家，從某種意義上來說，公路系統的效率直接影響了國民的勞動生產率，而公路網的健全也促進了城鄉之間的均衡。
這裡我試圖從效能的角度出發，記錄幾點美國公路系統對it系統的借鑑。
一、讀寫分離
美國公路主要分州際公路、州內公路、鄉村公路3個級別，大致對應中國的高速公路、國道、省道。
其中州際公路是卡車物流的要道，公路的兩個方向之間有很寬的隔離帶。州內公路雖然不一定設定隔離帶，但是至少通過劃線的方式區分行進方向。而鄉村公路由於車流量小，往往只有乙個車道，因此就沒必要區分和標註了。
用it的語言解讀，這個設計相當於讀寫分離。
從需求的角度出發，讀和寫的操作都是正常流程的一部分，從邏輯上來理解並沒有什麼特殊性。但是如果讀和寫針對同乙個資料庫物件，那麼我們就必須考慮併發性的影響：寫操作造成的鎖表會導致讀操作的等待。
按照物件導向的方**，如果讀和寫針對的是同乙個物件，那麼物件經過對映之後，所有操作針對的屬性都應該放在同乙個表中，那麼這種對映關係的邏輯是最簡潔的。
比如對於物件a，要讀屬性1，要寫屬性2，那麼經過對映，相當於讀表a的字段1，寫表a的字段2。由於這兩個屬性放在同乙個表中，那麼對欄位2的寫操作會造成表a中這一行資料的鎖保護，一直要等到鎖保護解除(commit/rollback)才能進行此行資料的讀操作。因此這種設計可能會對效能造成影響。
舉乙個生產系統的例子。
比如工單這個物件，有工單的元資訊如計畫生產日期、產品號、數量等，此外還有工單當前所在製造工位和庫位等資訊。
一旦進入製造環節，那麼工單的元資訊就不會有變動，對它的操作只有讀操作，但是很頻繁，因為每個工位都會讀取。
而工單的當前工位和庫位會不斷地變動，因此會不斷地寫，而每次的寫操作都會造成資料行的鎖保護，因此影響元資訊資料讀取。
因此從效能的角度出發，我們應該將工單的元資訊放在乙個表裡，而將當前工位和庫位等不斷更新的屬性放在另乙個或若干個表裡，從而實現了讀寫分離，這樣寫的操作不會影響讀的操作。
二、冗餘
美國公路系統中有3個例子，可以參照it系統中冗餘的概念進行理解。
1、城市公路**隔離帶
城市公路的2個走向之間有很寬的隔離帶，當道路有轉向時，隔離帶區域縮小，留出乙個車位的面積供左轉向車等待時停泊。
這樣設計的好處是轉向車不會影響直行車，畢竟直行車對總體流量的影響是最大的，因為直行車道的暢通是優先順序最高的。
2、小路等待區域
行駛在大路上的車輛，如果是綠燈，即使要經過路口，車輛的速度保持在正常行駛速度，司機不會減速行駛，因為大家都認為主路的行駛優先順序高。
那麼行駛在小路上的車輛，在駛入大路之前，可能會經過較長時間的等待，以避免和主道車輛爭搶。因此小路在接入大路之前，所設計的區域應允許較多車輛的臨時停留。
3、stop牌
車輛行駛在住宅或辦公區時，在與人車可能交匯的路口設定stop停車警示牌，司機必須在此牌前將汽車減速停車(即使路口無人)，確認安全後再通過。
這個舉措表面上看起來是個明顯的冗餘，因為很多路口人車交匯的概率並不高，但是法律規定司機必須在此牌前停車，其意義何在呢？
這是因為事故出現的概率儘管很低，但是作為黑天鵝事件，是很難**的，並且一旦出現事故就會造成堵塞交通的瓶頸。
因此儘管大家都增加了道路停留時間，但是惡性事故出現的概率降低了，因此這個冗餘是合理的。
對於it系統來說，冗餘設計通常也是提公升效能的有效方法。
以資料庫查詢效能來說，通常影響資料庫查詢的有以下3種情況：
1、分組查詢
按照資料庫的設計原理，當進行分組查詢的時候，查詢的字段型別為整型時效率是最高的，如果用字元型字段進行分組，則查詢消耗時間會達成百上千倍之多。
因此當業務需要進行分組查詢的時候，首先我們要在資料庫裡增加冗餘字段，將要分組的字元型資料對映成整型資料，將資料按照整型字段彙總，然後將資料集與對映表關聯，最終得到我們需要的業務資料。
從業務的角度出發，這個增加的整型字段就是冗餘資料，但是它對提公升效能是不可或缺的。
2、全表掃瞄
全表掃瞄是乙個經常碰到的場景，會消耗大量的查詢時間，解決方法很簡單，是建立索引。
對於業務來說，索引也是冗餘資料，但是效果立竿見影。
3、遞迴查詢
對於遞迴的處理是資料庫的弱項，即使資料庫有一些處理遞迴的內建函式，但是往往還是會產生大量的查詢時間。
乙個常見的例子是bom的結構。通常bom採用多級父-子件關係來建立完整的結構，因此在還原時會有大量的遞迴查詢，隨著查詢數量和層級的增加，查詢時間會變得相當長。
對於此類查詢，乙個常見的解決辦法是提前做資料處理，在業務發生之前，將bom的結構查詢出來，並且以展開的平**式儲存到表或物化檢視中，這樣業務發生時直接查詢平表或物化檢視即可。
也將是說，利用業務發生前的冗餘時間，利用與業務邏輯無關的冗餘資料，提前處理從而減少業務發生時的查詢時間。
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