如何用MariaDB管理NoSQL數(shù)據(jù)
譯文【51CTO.com快譯】不知您是否已注意到，MariaDB MaxScale 6的新功能中，已包含了針對NoSQL偵聽器(listeners)功能的技術(shù)預(yù)覽。而作為MaxScale的關(guān)鍵部分，偵聽器可用于定義接受客戶端連接服務(wù)所用到的端口和協(xié)議對。
NoSQL協(xié)議模塊
作為新的NoSQL協(xié)議模塊，偵聽器使得MariaDB服務(wù)器或集群，能夠成為那些使用MongoDB客戶端庫的應(yīng)用的后端。也就是說，您可以將由MongoDB驅(qū)動程序提供的NoSQL文檔數(shù)據(jù)，直接存儲到MariaDB數(shù)據(jù)庫中。在其內(nèi)部，所有文檔都存儲在一個包含了兩個列的表中。
如下圖所示，從高級別來看，當(dāng)MongoDB客戶端應(yīng)用程序直接或間接地通過客戶端庫，發(fā)出MongoDB協(xié)議命令時，它們會被透明地轉(zhuǎn)換為等效的SQL，并會在MariaDB后端被執(zhí)行。同樣，MariaDB的響應(yīng)也會依次轉(zhuǎn)換為MongoDB客戶端庫，以及應(yīng)用程序所需的格式。下面，我將向您展示其具體過程。
我們可以通過多種方式，開始使用MaxScale、及其新的NoSQL偵聽器功能。在本次展示中，我創(chuàng)建了一個存儲庫。它可以通過Docker(https://www.docker.com/)，在數(shù)分鐘之內(nèi)啟動、運行和測試新的功能。
具體而言，我將使用位于https://github.com/mariadb-corporation/dev-example-nosql-listener的GitHub存儲庫，來設(shè)置一個新的環(huán)境。該環(huán)境允許我們使用MaxScale、MariaDB Community服務(wù)器、以及一個示例應(yīng)用，來實現(xiàn)如何在MariaDB中管理NoSQL文檔數(shù)據(jù)。
下面，我將依次進行環(huán)境設(shè)置，配置MaxScale，以及使用簡單的Web應(yīng)用，通過MongoDB的Node.js驅(qū)動，去管理NoSQL文檔數(shù)據(jù)。
環(huán)境設(shè)置
通過創(chuàng)建和使用Docker容器，開發(fā)人員將能夠在任何環(huán)境下，輕松地運行可移植、輕量級和獨立(self-sufficient)的應(yīng)用程序，而無需擔(dān)心設(shè)置環(huán)境的依賴項。具體而言，我們可以使用Docker Compose，來定義和運行多的Docker容器應(yīng)用。當(dāng)然，您首先需要將存儲庫引入主機。
- $ git clone https://github.com/mariadb-corporation/dev-example-nosql-listener
請在新產(chǎn)生的根目錄下，打開一個dev-example-nosql-listener終端窗口，然后執(zhí)行如下命令：
- $ docker-compose up
docker-compose up將使用名為docker-compose.yml的文件，來構(gòu)建、創(chuàng)建、啟動和加載容器。簡單而言，它將設(shè)置一組如下表所示的容器，并建立鏈接。
容器名稱描述
您可以通過執(zhí)行如下命令，來檢查系統(tǒng)上、當(dāng)前正在運行的活動容器是否有效：
- $ docker ps
其輸出結(jié)果會顯示mxs、mdb、todo_client和todo_api容器的相關(guān)信息。
添加MaxScale數(shù)據(jù)庫用戶
為了讓MaxScale能夠訪問MariaDB Community服務(wù)器，您可以通過下面兩種方法，添加一個新的用戶。
1. 通過使用容器：
請連接到被包含在mdb容器中的MariaDB Community服務(wù)器實例上，并通過使用包含在Docker容器中的MariaDB命令行客戶端，來執(zhí)行add_maxscale_user.sql腳本。
- $ docker exec -i mdb mariadb --user root -pPassword123! < configuration/add_maxscale_user.sql
2. 通過執(zhí)行本地系統(tǒng)：
請連接到被包含在mdb容器中的MariaDB Community服務(wù)器實例上，并使用主機上的MariaDB命令行客戶端，來執(zhí)行add_maxscale_user.sql腳本。
- $ mariadb --host 127.0.0.1 --port 3307 --user root -pPassword123! < configuration/add_maxscale_user.sql
配置MariaDB MaxScale
完成新用戶的添加后，我們便可以配置MaxScale與MariaDB數(shù)據(jù)庫服務(wù)器實例，以實現(xiàn)通信了。除了在MaxScale和MariaDB Community服務(wù)器之間設(shè)置典型的讀/寫通信，您還可以在MaxScale的配置文件中添加一塊代碼，利用新的nosqlprotocol直通端口17017，來設(shè)置NoSQL偵聽器。
- [MongoDB-Listener] type=listener service=Read-Write-Service protocol=nosqlprotocol nosqlprotocol.user=maxscale nosqlprotocol.password=Password123！port=17017
對此，您同樣有兩個選擇：
1. 替換配置文件：
請?zhí)鎿QMaxScale配置文件并重啟MaxScale服務(wù)。
A. 將MaxScale默認(rèn)配置文件替換為dev-example-nosql-listener存儲庫中包含的配置文件。
- $ docker cp configuration/maxscale.cnf mxs:etc/maxscale.cnf
B. 重新啟動mxs容器內(nèi)的MaxScale服務(wù)。
- $ docker exec -it mxs maxscale-restart
2. 使用MaxScale GUI進行配置：
我們可以通過打開瀏覽器窗口，導(dǎo)航到http://localhost:8989，來訪問MaxScale的GUI界面。請使用默認(rèn)用戶名admin和密碼maxscale，登錄到GUI的儀表板中。在儀表板的右上角有一個名為“新建”的按鈕。
單擊“新建”按鈕后，MaxScale會通過模式提示，允許您創(chuàng)建新的服務(wù)器、服務(wù)、監(jiān)視器、過濾器、以及偵聽器。
您輸入到界面中的數(shù)據(jù)，將會被保存到MaxScale的配置文件中。同時，您也可以將存儲庫中的配置文件作為設(shè)置各個必要組件的指南。
在MariaDB中使用MongoDB驅(qū)動程序
完成了將MaxScale配置為通過端口17017接收NoSQL通信之后，我們便可以使用兩個剩余的容器todo_client和todo_app，進行測試了。
首先，請打開一個瀏覽器窗口，并導(dǎo)航至http://localhost:3000。它將加載一個方便您管理任務(wù)列表(即：待辦事項列表)的Web應(yīng)用。
在該應(yīng)用的Web界面上，您可以對數(shù)據(jù)執(zhí)行創(chuàng)建、讀取、更新和刪除(即CRUD)操作。在其后臺，這是由一個帶有React.js Web應(yīng)用的todo_client容器，與帶有todo_api容器的后端應(yīng)用程序編程接口(API)通過通信實現(xiàn)的。
具體而言，托管在todo_api容器中的Node.js應(yīng)用程序公開了四個端點，客戶端應(yīng)用和解決方案可以使用這些端點，來執(zhí)行CRUD四項操作。Node.js應(yīng)用使用MongoDB的Node.js驅(qū)動程序，與底層數(shù)據(jù)庫(在本例中為MariaDB)進行通信。這些都發(fā)生在app/api/db.js文件中。如下代碼段展示了其具體內(nèi)容。
- // Import the MongoDB Node driver module const { MongoClient } = require('MongoDB');
- // MongoDB connection string const connectionUrl = 'mongodb://mxs:17017';
- let db;
- // Connect to the database and return a MongoClient object const getDatabaseInstance = async（name）=> { if（db）{ return db; } try { const client = await MongoClient.connect(connectionUrl); db = client.db(name); } catch（err）{ throw err; } finally { return db; } }
- module.exports = getDatabaseInstance;
注意：TODO客戶端和API應(yīng)用程序源，都被包含在存儲庫中的app文件夾內(nèi)。如果您有興趣在自己的主機上直接從源代碼運行客戶端和API應(yīng)用程序的話，請參考存儲庫的README里的操作說明。
發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)
一旦您設(shè)置好了環(huán)境，并使用TODO應(yīng)用添加了幾項任務(wù)，那么就可以發(fā)現(xiàn)那些被添加到MariaDB中的數(shù)據(jù)了。實際上，auto_create_databases和auto_create_tables設(shè)置是默認(rèn)開啟的，因此通過TODO應(yīng)用程序，不僅系統(tǒng)添加了任務(wù)數(shù)據(jù)，而且還自動在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了一個新的數(shù)據(jù)庫todo和表tasks。
使用SQL
您可以使用MariaDB命令行客戶端，在本地計算機上通過執(zhí)行如下命令，直接連接到包含在mdb容器中的MariaDB Community服務(wù)器實例上：
- $ mariadb --host 127.0.0.1 --port 3307 --user root -pPassword123！
值得注意的是，為了簡單起見，我在此只介紹MariaDB命令行客戶端的流程。您可以使用各種第三方工具或客戶端，去連接到MariaDB上。您可以在官方文檔中找到通過MariaDB測試的第三方客戶端和工具列表。
當(dāng)然，如果您的主機上沒有MariaDB命令行客戶端的話，則可以通過執(zhí)行如下命令，通過Docker去訪問包含在mdb容器中的MariaDB命令行客戶端：
- $ docker exec -it mdb mariadb --user root -pPassword123!
在成功連接上MariaDB后，您便可以執(zhí)行SQL命令了。首先，您可以羅列出服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫，以確認(rèn)已創(chuàng)建好了名為todo的數(shù)據(jù)庫。
- MariaDB [(none)]> show databases;
- +--------------------+ | Database | +--------------------+ | information_schema | | mysql | | performance_schema | | sys | |TODO | +--------------------+
然后進入todo數(shù)據(jù)庫，您可以看到已被創(chuàng)建的、用于存儲文檔數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表tasks。
- MariaDB [(none)]> use todo; MariaDB [todo]> show create table tasks; +-------+--------------------------------------------------------------------+ | Table | Create Table | +-------+--------------------------------------------------------------------+ | tasks | CREATE TABLE `tasks`（ `id` varchar(35）GENERATED ALWAYS AS （json_compact(json_extract(`doc`,'$._id'))）VIRTUAL, `doc` longtext CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT NULL CHECK（json_valid(`doc`)), UNIQUE KEY `id`（`id`), CONSTRAINT `id_not_null` CHECK（`id` is not null） ）ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 | +-------+--------------------------------------------------------------------+
請注意，tasks表包含了兩個列：
- id: 用于保存文檔數(shù)據(jù)對象的id
- doc: 用于保存文檔數(shù)據(jù)本身
事實上，id和doc列都包含有可以使用MariaDB的預(yù)定義函數(shù)，訪問到的JSON數(shù)據(jù)。
- MariaDB [todo]> select json_value(doc, '$.description'）description, json_value(doc, '$.completed'）completed from tasks;
- +-------+------------------+ | description | completed | +-------+------------------+ | Task 1 | 0 | | Task 2 | 1 | | Task 3 | 0 | | Task 4 | 1 | +-------+------------------+
MaxScale GUI
MaxScale的圖形用戶界面(GUI)提供了發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的方式。
- 登錄：首先根據(jù)MaxScale的配置，請打開瀏覽器窗口并導(dǎo)航到http://localhost:8989。系統(tǒng)會提示您輸入登錄信息(默認(rèn)用戶名為admin，密碼是maxscale)。
- 儀表板：完成登錄后，您將看到一個儀表板，上面提供了有關(guān)MaxScale的各種信息，其中包括服務(wù)和偵聽器配置等信息。
- 查詢編輯器：在左側(cè)導(dǎo)航中，您可以選擇“查詢編輯器”的菜單選項。
- 然后系統(tǒng)會提示您輸入連接信息。據(jù)此，您可以直接連接到MariaDB中的服務(wù)器和/或架構(gòu)上。您也可以在后期隨時更新或修改這些信息。
- 完成連接后，您便可以使用查詢編輯器，來執(zhí)行SQL查詢、顯示數(shù)據(jù)集，甚至通過圖形或圖表來可視化數(shù)據(jù)。
Mongo Shell
Mongo Shell是一個針對MongoDB的互動式JavaScript接口。您可以通過鏈接https://www.mongodb.com/try/download/shell，下載 mongo shell。類似MariaDB的命令行客戶端，您可以使用mongo shell，來查詢和更新數(shù)據(jù)，以及執(zhí)行各項管理操作。
- 連接MariaDB
您可以使用如下命令，讓mongo shell連接上MariaDB：
- $ mongo --host 127.0.0.1 --port 17017
再通過命令：> use todo進入TODO數(shù)據(jù)庫。
而命令：> show collections能夠為您顯示當(dāng)前目標(biāo)數(shù)據(jù)庫中的集合，或是MariaDB中的數(shù)據(jù)表。當(dāng)然，在本例中，我們只能夠看到tasks表。
- 基本查詢
您可以通過執(zhí)行如下命令，來選擇所有已完成的任務(wù)，或查詢tasks表內(nèi)的數(shù)據(jù)：
- > db.runCommand({ find:"tasks", filter: { completed: 1 }); { "cursor" : { "firstBatch" : [ { "description" : "Task 1", "_id" : ObjectId("612ad5859c58d2b2b46ca6fa"), "id" : "612ad5859c58d2b2b46ca6fa", "completed" : 1 }, { "description" : "Task 4", "_id" : ObjectId("612aec4b923b0597463743f0"), "id" : "612aec4b923b0597463743f0", "completed" : 1 } ], "id" : NumberLong(0), "ns" : "todo.tasks" }, "ok" : 1 }
- mxsDiagnose
MariaDB的NoSQL偵聽器有一項巧妙的功能，可以為處理命令提供診斷的能力。例如，mxsDiagnose能夠輸出MariaDB用于選擇數(shù)據(jù)的所有等效SQL，以及前面我們提到的所有已完成任務(wù)的命令。
- > db.runCommand({mxsDiagnose: {find:"tasks", filter: {completed: 1}}}); { "kind" : "single", "sql" : "SELECT doc FROM `todo`.`tasks` WHERE（ JSON_EXTRACT(doc, '$.completed'）= 1）", "ok" : 1 }
在此，我只是介紹了mongo shell和MariaDB的部分功能。您可以通過查看官方文檔，以了解更多有關(guān)如何使用帶有NoSQL偵聽器功能的mongo shell的知識。
展望
綜上所述，MariaDB的NoSQL偵聽器功能在很大程度上提供了，與NoSQL數(shù)據(jù)庫的更多互操作性。當(dāng)然，上面為您展示的只是其冰山的一角，您既可以去查看MariaDB的NoSQL偵聽器的官方文檔，也可以通過我們的新手開發(fā)者中心，了解有關(guān)如何使用MariaDB開發(fā)現(xiàn)代化方案和應(yīng)用程序的更多信息。
原文標(biāo)題：How to Manage NoSQL Data With MariaDB，作者：Rob Hedgpeth
【51CTO譯稿，合作站點轉(zhuǎn)載請注明原文譯者和出處為51CTO.com】
