Cassandra应用研究秦苻珂摘要：该文介绍了NoSQL数据库Cassandra的数据模型和部署方法，介绍了基于java语言和ThriftAPI的Cassandra应用的开发方法。关键词：NoSQL；数据库；Cassandra；java；ThriftAPI：TP311文献标识码：A：1009-3044（2016）09-0014-03ResearchontheApplicationofCassandraQINFu-ke（Bei激ng激nRongWanChangTechnologyCo.，LTD.，Bei激ng100081，China）Abstract：ThispaperintroducesthedatamodelandthedeploymentmethodofNoSQLCassandradatabase，introducesthedevelopmentmethodofCassandrausingJavaandbasedonThriftAPI.Keywords：NoSQL；database；Cassandra；java；ThriftAPI随着互联网技术的迅猛发展，使传统的关系型数据库在处理海量数据访问时面临巨大的挑战[1]，并暴露出了很多难以克服的问题[2]，如：海量数据存储能力、高扩展性、高并发读写能力等。从关系型数据库本身来解决这些问题则代价昂贵，从而人们开始把目光转向NoSQL数据库。NoSQL是NotOnlySQL的简写，其含义是“不仅是结构化查询”，是不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称[3]。Cassandra则是众多NoSQL数据库中的一种，它属于最近比较流行的NoSQL数据库，最初由Facebook开发，后转变成开源项目，贡献给了Apache。作为一种流行的NoSQL数据库，Cassandra具有扩展能力强、大数据量、高性能、灵活的数据模型、高可用性等优点[4]，从而弥补了关系型数据库的不足，极大地节省了开发成本和维护成本[5]。本文将介绍NoSQL数据库Cassandra的数据模型以及其部署方法，并介绍Cassandra应用的开发方法。1Cassandra数据模型Cassandra的数据模型是一个四维或五维模型（如图1所示），相对应Cluster、Keyspace、ColumnFamily、（SuperColumn）、Column这几个维度。其中某一Column或SuperColumn与一指定的Key相对应，在获取数据的时候，通过这个Key为来获取对应的Column或SuperColumn。Cassandra的数据模型借鉴了Amazon的Dynamo和Google'sBigTable的数据结构和功能特点，采用Memtable和SSTable的方式进行存储。在Cassandra写入数据之前，需要先记录日志，然后数据开始写入到ColumnFamily对应的Memtable中。Memtable是一种按照key排序数据的内存结构，在满足一定条件时，再把Memtable的数据批量的刷新到磁盘上，存储为SSTable。图1Cassandra模型1）COLUMNColumn是Cassandra中最小的数据单元。它是一个三元组，包含：name，value和tamp。这里的name和value都是byte[]类型的，长度不限。2）SUPERCOLUMNSuperColumn是一类特列殊的Column，它的Value值可以包含多个Column。Column是name、value和tamp的组合；而SuperColumn是name与value的组合，其本身不包含tamp。另外，Column的value是单纯的值，而SuperColumn的value是一组Column。3）COLUMNFAMILYColumnFamily是用于存放Column的容器，它包含很多Row，和关系型数据库中的Table相类似。Row则类似为关系型数据库中的记录。每一个Row都包含有一个Key以及和该Key相关联的一系列Column。ColumnFamily可以是Standard类型的，也可以是Super类型的。它们的区别是：Standard类型的ColumnFamily包含一系列的Column；而Super类型的ColumnFamily则包含一系列的SuperColumn。4）KEYSPACEKeyspace是我们的数据的最外层，相当于关系型数据库的Schema或database，所有的ColumnFamily都属于某一个Keyspace。通常我们的一个应用只会使用一个Keyspace。5）ClusterCassandra的节点实例，它可以包含多个Keyspace。Cassandra和关系型数据库的对比如表1所示：2部署Cassandra2.1windows下部署部署步骤如下：1）在安装之前要确认已经安装好了JDK1.6。2）下载安装文件并解压。安装文件可以去：//cassandra.apache.org/下载。下载后将下载的压缩包解压到指定目录，比如解压到D：＼apache-cassandra-3.2.1。3）设置配置文件。在配置文件conf/cassandra.yaml中存在目录的配置项：data_file_directories、commitlog_directory、saved_caches_directory，要确保配置正确。同样，配置文件conf/log4j.properties也包含log文件的目录，也要确保正确。4）运行bin目录下的cassandra.bat，...