概要
如何應(yīng)對高并發(fā)、大訪問量？如何保證數(shù)據(jù)的安全性以及數(shù)據(jù)庫大吞吐量？在海量數(shù)據(jù)下，如何進行數(shù)據(jù)表變更？DoubanFS以及DoubanDB的特點以及技術(shù)實現(xiàn)？在QConBeijing2009期間，InfoQ中文站有幸采訪了洪強寧，探討了相關(guān)話題。

個人簡介
洪強寧，2002年畢業(yè)于清華大學(xué)，現(xiàn)任北京豆瓣互動科技有限公司首席架構(gòu)師。洪強寧和他帶領(lǐng)的技術(shù)團隊致力于用技術(shù)改善人們的文化和生活品質(zhì)，在網(wǎng)站架構(gòu)、性能、可伸縮性上進行深入研究。豆瓣網(wǎng)曾獲軟件中國2006年度最佳技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站。

關(guān)于會議
QCon全球企業(yè)開發(fā)大會（QCon Enterprise Software Development Conference）是由C4Media媒體集團InfoQ網(wǎng)站主辦的全球頂級技術(shù)盛會，每年在倫敦、舊金山、北京、東京召開。自2007年3月份在倫敦召開首次舉辦以來，已經(jīng)有包括金融、電信、互聯(lián)網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域的近萬名架構(gòu)師、項目經(jīng)理、團隊領(lǐng)導(dǎo)者和高級開發(fā)人員參加過QCon大會。

我是大概在06年的3月份加入豆瓣的。當時應(yīng)該是豆瓣的02號程序員。01號是阿北?，F(xiàn)在是任豆瓣的首席架構(gòu)師。負責(zé)豆瓣技術(shù)開發(fā)的相關(guān)工作。

我記得在之前社區(qū)中有對豆瓣高并發(fā)能力的討論，豆瓣現(xiàn)在的用戶數(shù)量以及訪問量如何？用了多長時間達到了現(xiàn)在的水平？

現(xiàn)在的話，我剛才沒有上網(wǎng)，不知道現(xiàn)在是不是已經(jīng)達到了300萬用戶，如果還沒有達到的話，馬上就會到了，可能是今天，可能是明天。300萬是指我們的注冊用戶，另外還有千萬級的非注冊用戶。訪問量的話，現(xiàn)在應(yīng)該是兩千萬每天。

如果能達到這樣的訪問量，確實說明豆瓣高并發(fā)的能力是相當強，我想請您從技術(shù)這個角度介紹一下豆瓣網(wǎng)的架構(gòu)。

這個話題比較大一點，我剛才在演講的時候，已經(jīng)表述這方面的問題了。可以這么說，最簡單的方法來說，豆瓣網(wǎng)可分割成兩大塊：一塊是前端的Web，也就是用戶在瀏覽器訪問的時候會觸發(fā)一系列的操作，從數(shù)據(jù)庫拿出數(shù)據(jù)，渲染成HTML頁面反饋給用戶，這是前端；另外一塊是后端，在豆瓣有一個很強的數(shù)據(jù)挖掘團隊，每天把用戶產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析，進行組合，然后產(chǎn)生出用戶推薦，然后放在數(shù)據(jù)庫里面，前端會實時的抓取這些數(shù)據(jù)顯示給用戶。

如果是這樣子，要是讓你重新設(shè)計的話，就是說你會覺得有必要改進里面哪些部分嗎？

豆瓣（架構(gòu)）設(shè)計現(xiàn)在在WEB這一端主要是用這么幾種技術(shù)：前端是ngix和lighttpd，中間是Quixote的Web框架，后面是MySQL以及我們自己開發(fā)的DoubanDB。這些除了Quixote都是比較流行的、尖端的一些技術(shù)。Quixote稍微老一點，如果要重新設(shè)計的話，可能會在這方面做一些考慮。比如Python社區(qū)中的Django、Pylons等等都是可以考慮的，那么在豆瓣的內(nèi)部的話，我們一般是用web2py，很輕量的一個Web框架來做，也是非常不錯的選擇，它可能需要自己做的事情多一點。但是，也不太可能完全重新設(shè)計了。

那如果要緩解高并發(fā)所帶來的壓力，Cache的利用肯定是一個非常有效的途徑。那么豆瓣的緩存命中率一般是多大？這方面的策略是怎樣？

Memcache命中率一般都在97%左右，應(yīng)該還算是比較高的。策略其實是比較簡單的，如果每次要去執(zhí)行一個比較耗時耗資源的操作，比如說去數(shù)據(jù)庫查詢的話，就會以Python的Object形式存放在Memcache里面，下次再拿這個數(shù)據(jù)的時候就直接從Cache中拿就行了。這邊選擇什么樣的東西，盡量有一個Guideline，一個是必須是要耗時的，耗資源的，而且是重復(fù)使用的。比如它是耗資源的，但是只用一次，Cache也沒有意義。差不多用這種方法保證Cache的東西都是真正有效的，也提高了命中率。

要提高承受高壓力的流量，另外一個有效的措施是對數(shù)據(jù)庫來進行分區(qū)分片，在這方面豆瓣是怎么做的？
豆瓣現(xiàn)在還沒有達到數(shù)據(jù)庫分片的程度。我們現(xiàn)在最常見的手段是，按照功能分區(qū)。我們會把數(shù)據(jù)表分成幾個獨立的庫，現(xiàn)在是一共有4個庫。每個表都是庫的一個部分，每個庫會有主副兩個。通過這種方式來減輕數(shù)據(jù)庫的壓力，當然這個是現(xiàn)在的方案，再往后的話，表的行數(shù)會增長，到達一定的程度后，還要進行水平分割，這是肯定的。然后我們現(xiàn)在的技術(shù)方面，在操作數(shù)據(jù)庫之前，首先獲取數(shù)據(jù)庫的游標，有一個方法，這個方法會干所有的事情，我們以后做的時候會從這個方法中進行判斷該從哪取東西。這個架構(gòu)已經(jīng)在了，只是現(xiàn)在還沒有做這一步而已。

數(shù)據(jù)庫這邊主要采用什么解決方案呢？

在數(shù)據(jù)庫這邊，我們主要用的是MySQL。MySQL有一個問題，大文本字段會影響它的性能。如果數(shù)據(jù)量過大的話，它會擠占索引的內(nèi)存。那么現(xiàn)在一個行之有效的方法是，我們另外建立一套可伸縮的Key-Value數(shù)據(jù)庫，叫做DoubanDB。我們把不需要索引的大文本字段，放到DoubanDB里面去。MySQL只保存需要索引的Relationship這方面的信息。這樣給MySQL數(shù)據(jù)庫降低了壓力，也就可以保證它的性能。

比如說像保證數(shù)據(jù)的安全性，以及數(shù)據(jù)庫的吞吐量，豆瓣是怎樣的策略呢？

首先DoubanDB會把每個數(shù)據(jù)在三個節(jié)點進行備份，任何一個出現(xiàn)故障都不會影響索取數(shù)據(jù)。MySQL是通過雙Master方案，同時還會帶1到2個slave，所以說在MySQL中我們會有三到四個的備份。這點是可以放心的。

你剛才說到MySQL的雙Master方案，這方面會不會存在什么問題？比如說同步的問題，等等？

在MySQL里面，雙Master方案是一個比較經(jīng)典的方案，我們現(xiàn)在用它很大一部分是為了解決我們同步延遲的問題。在做切換的時候，會出現(xiàn)同步延遲的問題，但其實MySQL的同步速度還是可以的，在切換的時候，我們會忍受幾秒鐘等待同步的時間。在做腳本的切換的時候，我們會稍微等一下。

豆瓣的數(shù)據(jù)表一般是怎么樣的規(guī)模？

數(shù)據(jù)表，這個不好說了，因為不同的表都是不一樣的。我們最大的表是“九點”的Entry表，“九點”的爬蟲爬過來的所有的文章，現(xiàn)在應(yīng)該有四千萬左右的行數(shù)。然后其他的上百萬的表也有很多。還有包括收藏表也有千萬級的行數(shù)。

在這種海量數(shù)據(jù)的情況下，對數(shù)據(jù)表的就結(jié)構(gòu)變更，一定是一個比較麻煩的問題。常見的情況，比如增加一個新的索引，會導(dǎo)致索引好幾個小時。像豆瓣之前會存在這樣的問題，是怎么解決的呢？

這個問題曾經(jīng)讓我們吃過苦頭，在忽視它的狀況下就去該表，然后就索了很長時間。后來我們意識到這個問題，如果有表的改動的話，我們會先在一個測試的庫上試驗一下它的時間長短，是不是在可接受的范圍，如果是可接受的范圍，比如說幾分鐘，就做一個定時任務(wù)，在深夜里面去執(zhí)行。如果耗時是不可忍受的，就必須通過其他技術(shù)手段，我們現(xiàn)在的手段一般是建一個新表，這個新表從舊表同步數(shù)據(jù)，然后再寫數(shù)據(jù)的時候，也會同步，往兩邊寫，一直到兩邊完全一樣了，再把舊表刪掉，大概是這樣一個方式。

剛才您好像提過你們設(shè)計了自己的DoubanDB，還有一個是DoubanFS，這兩者關(guān)系是怎么樣的？

首先是先出來的DoubanFS，我們剛開始的時候用MogileFS來解決我們可擴展圖片存儲的問題，由于MogileFS有一個重型數(shù)據(jù)庫，這成為了它的性能瓶頸。我們?yōu)榱私鉀Q這個問題，開發(fā)了DoubanFS，基于哈希來尋找節(jié)點。之后，我們又發(fā)現(xiàn)了新的問題，數(shù)據(jù)庫中的大文本字段也會影響性能。所以，我們在DoubanFS的基礎(chǔ)上，換了一個底層，做了一些調(diào)整，參照Amazon的dynamo思想，搭建了DoubanDB，把文本字段放在DoubanDB里面。做完之后，又反過來用DoubanDB來實現(xiàn)FS，大致是這么一個過程。

DoubanFS跟DoubanDB的實現(xiàn)，他們在對于內(nèi)容的安全性，或者內(nèi)容的冗余性…

都是（備份）三份。這都是可以配置的，現(xiàn)在配置是3份。

DoubanDB就是用什么機制實現(xiàn)的？

DoubanDB簡單來說是這樣子：你來一個Key，它是Key-Value數(shù)據(jù)庫，你要寫或讀的時候，通過這個Key來尋找這個值。拿一個Key對它做哈希，通過Consistent哈希方法去查找它在哪個節(jié)點上，然后往這個節(jié)點上去寫或讀。在這個節(jié)點上，順者哈希的wheel順次的找到第二、三個節(jié)點，寫的時候會保證這三個節(jié)點都寫，讀的時候是任意一個，如果其中一個讀失敗了，會自動切換到下一個。

您剛才提DoubanDB的話，是采用的技術(shù)是？

DoubanDB的底層存儲用的是TokyoCabinet，是一個很輕量級、高效的Key-Value數(shù)據(jù)庫。我們在它的基礎(chǔ)之上，做了分布式，用這種方式來實現(xiàn)的。

實際上有一些其他的方案可以解決，比如說像Berkeley DB（簡稱BDB）、CouchDB等等，你們?yōu)槭裁匆x擇
TokyoCabinet？

最簡單的原因是由于它足夠快，實際上BDB跟它比較類似，BDB更加強大一些。對我們而言，我們在這邊就是需要一個可靠、高效的Key-Value存儲，這兩個其實是我們都可以替換的,只要統(tǒng)一下接口就可以。CouchDB的話就是另外一個東西了，它是一個文檔型數(shù)據(jù)庫，它不僅僅做了一個Key-Value的工作，它還在這上面做了很多其他的事情，比如它有View的概念，可以進行query。這些TokyoCabinet是沒有的，而我們暫時也不需要這些功能。CouchDB是一個很有意思的數(shù)據(jù)庫，我們可能會在其他方面（應(yīng)用），我們也在研究它。

從我們剛才的討論中，Web前端你用了ngix又用了lighttpd。它們都是非常流行的前端，這兩種方案經(jīng)常打架，豆瓣為什么把它們?nèi)诤显谝粔K？

這是歷史原因。我們其實沒有刻意地去傾向某一個。這兩個都是非常優(yōu)秀的Web Server，都很輕量，都很高效。最開始的時候我們用的是lighttpd，然后是因為出現(xiàn)過一些問題，其實不是lighttpd的問題，但當時我們懷疑可能是lighttpd有問題，就嘗試了一下ngix，覺得這個也不錯，然后這個結(jié)構(gòu)就保留下來了。ngix對開發(fā)者和用戶的友好性都更好一些。我舉個例子，比如說重啟，其實在豆瓣的Web Server是經(jīng)常要重啟的，我們會有一個健康檢查的腳本，定時的檢查網(wǎng)站是不是正常，如果覺得不正常的話，就會做一些保護措施，其中就包括重啟。lighttpd的重啟，是一個很粗暴的Kill。Ngix是一個reload的方案，會先把手頭的事情做完了再重啟。這樣會好很多，而且它會在重啟之前會幫你做一些好的事情。所以，現(xiàn)在我們用Ngix越來越多。Ngix的配置文件也比lighttpd寫起來更舒服一些。

豆瓣現(xiàn)在有一個龐大的用戶群體，針對這樣一些海量數(shù)據(jù)做好數(shù)據(jù)挖掘，肯定不是一件容易的事情，能從技術(shù)這個角度講講挖掘的實現(xiàn)嗎？

在豆瓣專門有一個算法團隊，他們的主要工作就是數(shù)據(jù)挖掘。這邊講技術(shù)實現(xiàn)的話，可能就將不完了。只能將一些大概，數(shù)據(jù)挖掘是怎么和前端結(jié)合起來的，讓用戶看見的。每天用戶在豆瓣上的操作都會產(chǎn)生很多數(shù)據(jù)，在豆瓣上面看到的東西，收藏的東西，都會存在數(shù)據(jù)庫或是訪問日志。每天這些信息都會傳給算法團隊的機器上，然后會從這個數(shù)據(jù)中建立一個矩陣，你看過什么，干過什么。他們維護了一個很高效的系數(shù)矩陣運算庫，然后用它來做各種各樣的嘗試，去看是否能得到好的結(jié)果，一旦發(fā)現(xiàn)這個結(jié)果很好，就會把它寫到數(shù)據(jù)庫里面。然后用戶在訪問的時候，前端從數(shù)據(jù)庫中取出推薦給你的數(shù)據(jù)，然后把這些數(shù)據(jù)做一些過濾（比如你讀過的東西就不再給你展現(xiàn)了）、調(diào)整，最后展現(xiàn)給用戶?；旧鲜沁@么一個邏輯。

從剛才你所描述的內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)豆瓣其實是一個應(yīng)用非常多的，幾乎用的都是開源框架吧？
全部是開源的。

我相信你們從社區(qū)的智慧以及各方面都會獲取很多東西，我不知道豆瓣對開源社區(qū)是不是也做了一些回饋？

是有的，我們最大的回饋形式是patch。我們用很多的開源軟件，這當中就不可避免的有各種各樣的問題，我們會嘗試通過自己的努力解決這些問題，把我們的解決方案反饋給開發(fā)者。比較典型的像libmemcached，是一個C的memcached客戶端?，F(xiàn)在也是非?；鸬?，基本是一個官方的C的客戶端。它其實有很多bug，我們在使用的時候發(fā)現(xiàn)，去修正它?，F(xiàn)在我們的團隊成員里面有直接就是它的開發(fā)成員。比如說像Python的Mako模板，也是用的人非常多的模板。我們也在使用，使用起來發(fā)現(xiàn)它的性能稍微弱一些，我們也花了精力對它進行了優(yōu)化，這個優(yōu)化現(xiàn)在也是被接受了，在Mako的后來版本發(fā)布出來了。然后豆瓣自己也有一些開源的項目，最主要的開源的項目是豆瓣API的訪問客戶端，這個是在google code上面，也有很多志愿者參與進來，幫我們一起修改。然后從另外一個方面來說，豆瓣和國內(nèi)的開源社區(qū)也有緊密的聯(lián)系。豆瓣的上線通知就是發(fā)在開源組織CPUG的郵件列表里面的，豆瓣的很多成員也是CPUG的成員，會在郵件列表里面去幫助回答問題，討論問題，這也是一種回饋的方式。

豆瓣的開發(fā)團隊是怎么樣的？

我們現(xiàn)在開發(fā)團隊這邊是11個人，有全職有兼職，還是比較放松。我們采用的是敏捷的方法，但是也不是完全的一模一樣的方式。在豆瓣內(nèi)部，我們盡可能地去發(fā)揮每個人的創(chuàng)造力。比如，在豆瓣作息是自由的，你可以自己決定什么時候來，什么時候走。比如你想在家里面靜下心來寫code，你可以往郵件列表里面發(fā)條消息說，我今天不過來了，就可以在家里面。每天會有很多的討論，我們在豆瓣的辦公室是一個獨立的區(qū)域。在這個區(qū)域里面有白板，大家可以隨時討論。然后每周我們會有一個技術(shù)交流會議，大家輪流來發(fā)表一下自己最近在看一些什么東西，有什么心得，跟大家分享一下，這些都促進團隊的溝通與發(fā)展的，很有用的東西。

看來豆瓣是一個相當開放、技術(shù)和興趣驅(qū)動的團隊。

我們希望一直保持這樣的樣子。

那現(xiàn)場的觀眾有沒有什么問題？其他記者：我是接著社區(qū)那個話題問一下，豆瓣現(xiàn)在有了很多的積累，有很多東西都已經(jīng)成形了，有沒有考慮說開放一些項目？

我們是有這個計劃的。比如說DoubanDB，實際上我們在創(chuàng)立這個項目的時候，就是說這個項目我們做出來后是要開源的，到現(xiàn)在還沒開源，是因為這個項目還在變化之中。由于開發(fā)的時間上的限制，所以現(xiàn)在還和豆瓣本身的數(shù)據(jù)綁得太緊，我們而且也是在不斷地調(diào)整，現(xiàn)在還在調(diào)整的過程當中。找一個合適時機，我們會把它跟的豆瓣的數(shù)據(jù)剝離出來，成為一個可以獨立地去安裝、運行的應(yīng)用的時候，就會把它拿出來，我想應(yīng)該很快就能夠做到這點。

非常感謝強寧接受我們的采訪，也恭喜今天在大會的演講上面取得了非常圓滿的成功。
謝謝。

原文鏈接和視頻地址：http://www.infoq.com/cn/interviews/douban-hqn