TcaplusDB是什么？

TcaplusDB 是腾讯出品的分布式NoSQL数据库，存储和调度的代码完全自研。具备缓存+落地融合架构、PB级存储、毫秒级时延、无损水平扩展和复杂数据结构等特性。客户覆盖游戏、互联网、政务、金融、制造和物联网等领域。

1. 高性能。内存和硬盘热冷数据 LRU 交换、数据落地 SSD 盘、数据多机分布等保障性能最大化，单机 QPS 达 10 万/秒，时延小于 10 毫秒。

2. 高可用。双机热备容灾机制，保证系统故障时的快速恢复。硬件或操作系统故障快速恢复，可用率达 99.999% 。

3. 低成本。提供进程内数据在内存和磁盘的切换能力，活跃数据存内存，非活跃数据存磁盘。比全内存型存储节省约 70% 成本，比 Redis + MySQL 节省约 40% 。

4. 动态扩展。存储空间无上限，容量可以根据游戏的实际需要进行动态的扩展和收缩，且不影响游戏运营，轻松应对业务规模急剧变化。

5. 易于使用。支持 API 接口调用，常用操作（如加表、改表、删表、数据清理等）WEB 化，扩容、缩容、备份等运维操作系统自动化。

1. TcaplusDB的概念与其它数据库（MySQL、MongoDB）的概念映射关系

2. TcaplusDB的主要概念

TcaplusDB的数据模型包含业务（App）、游戏区（Zone，表格组）、表（Table）、索引（Index）等主要概念，这些概念的关系可以下图表示。

一个业务包含多个游戏区，一个游戏区可以创建多张表，又可以为每张表定义多个本地索引和创建分布式索引。

2.1. 业务（App）

业务是TcaplusDB对数据库使用方的定义，通常是一个项目组或公司，比如“王者荣耀”业务，业务是逻辑上的概念，创建业务并不涉及到资源的分配。

一个业务下可以跨集群创建多个游戏区（Zone，表格组），但一个游戏区只能使用一个集群的资源。

创建业务的方法参见创建业务文档。

2.2. 游戏区（Zone，表格组）

游戏区（Zone，表格组）与传统数据库的Database的概念相似，也可以理解为是一个表格的集群。一个游戏区下可以创建多张表，同一个游戏区下，表格不能重名。

业务可以结合自身的实际情况，对游戏区进行规划。可以按用途不同，创建“测试”游戏区和“正式”游戏区，也可以按用户平台的不同，创建“微信区”和“QQ区”，等等。

创建游戏区的方法参见创建游戏区文档。

2.3. 表（Table）

TcaplusDB中的表与传统数据库的中的表的概念相似，可以理解为具有相同Schema的数据集合。

TcaplusDB中每张表至少有一个数据分片（占用一个Shard资源），随着数据量的增长或减少，可以增加或者减少表格的数据分片。目前数据分片的扩容操作是由系统DBA负责执行，用户创建表后，如果预估表格数据和访问量在短时间可能会迅速增长，则需要提前联系系统DBA进行扩容。

TcaplusDB表由主键字段和非主键字段两部分组成，主键字段最多可以指定8个，普通字段（非主键字段）最多可以指定256个。

TcaplusDB中的表按照表定义和访问的方式可分为PB表(Protobuf表)和TDR表

PB表使用PB文件定义表结构，并且通过PB SDK进行访问。TDR表使用TDR文件定义表结构，并且通过TDR SDK进行访问。TDR是与PB类似的一种序列化反序列化协议。PB表与TDR表并无本质区别，用户可以根据自己对PB或TDR的熟悉程度，来决定使用PB表还是TDR表。需要注意的是当前TcaplusDB的PB表和TDR表支持的功能范围有些差异，用户在选择使用何种表类型的时候，也需要考虑功能是否能满足业务需求。

TDR表和PB表的主要功能差异点，见下表：

TcaplusDB中的表按照表记录类型又可以分为Generic表和List表

Generic表中每个Key对应一条数据，数据的Key不能重复。List表中Key相同的多条数据以一个列表的形式存储在数据表中。

创建表的方法参见创建表文档。

2.4. 主键（Primary Key）

TcaplusDB的表定义要求设置主键，主键是数据记录的唯一标识，用于唯一定位一条数据。

2.5. 分表因子（Splittable Key）

TcaplusDB的表定义要求设置一个分表因子（splittablekey）属性，分表因子必须是主键字段（primarykey）的子集，分表因子可以是一个字段，也可以是多个字段的组合。

本质上，splittable key所包含的字段将参与hash计算，然后根据hash值决定该记录被存储至集群中的哪个节点。因此，一个表的多个记录，它们splittable key字段的值应该是多样化的，这样数据分布才比较均衡。

举例来说，假设一个表的primary key是"uid,role_id,zone_id"，其中uid和role_id的值足够多样，而zone_id只有几个、最多几百个不同的值，那么使用zone_id作为splittable key将会有很大的风险，若某个特定zone_id对应的记录特别多，会导致Tcaplus特定的存储节点严重过载，甚至数据量超过机器存储容量而无法提供服务。假设一个表的分表因子是性别，这会导致数据最多分布到2个存储节点， 那么业务的分布式能力就会被限制到最多2个存储节点的性能上。

分表因子决定了数据的物理分布（系统根据该字段做hash分散到不同节点），建议取离散度高的字段，利于负载均衡。不指定时默认取primary key的所有字段。

2.6. 记录（Record）

TcaplusDB记录由一行字符串组成每个字段的数字都支持嵌套类型，嵌套最多32层。单个记录大小最高10MB，可以将常用的对象文件序列化成二进制文件存储。

2.7. 索引（Index）

TcaplusDB支持两种形式的索引：本地索引和全局索引。

• 本地索引：基于TcaplusDB主键字段建立的索引，在建表时随表一起建立。

• 全局索引：基于TcaplusDB表一级字段（包括主键字段和非主键字段）建立的索引。

通过本地索引和全局索引，用户可方便利用索引进行数据查询。优势：

• 基于本地索引查询，可以满足用户通过部分主键字段进行索引查询

• 基于全局索引，可以满足用户通过任意一级字段进行多种形式查询，如范围、模糊、聚合、分页等。

3. TcaplusDB典型应用场景

参见典型应用场景介绍;

4. TcaplusDB环境准备

TcaplusDB目前提供了云服务、本地集群部署和本地Docker容器部署三种部署方式，详见TcaplusDB环境准备。