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Usare il routing dipendente dai dati per indirizzare una query a un database appropriato

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Si applica a: Database SQL di Azure

Routing dipendente dai dati è la possibilità di usare i dati in una query per instradare la richiesta a un database appropriato. Il routing dipendente dai dati costituisce un criterio fondamentale quando si lavora con i database partizionati. Per instradare la richiesta è anche possibile usare il contesto della richiesta stessa, soprattutto se la chiave di partizionamento orizzontale non fa parte della query. Ogni query o transazione specifica in un'applicazione che usa il routing dipendente dai dati può accedere a un unico database per richiesta. Per gli strumenti elastici dei database SQL di Azure, il routing viene eseguito con la classe ShardMapManager (Java o .NET).

Per l'applicazione non è necessario rilevare le diverse stringhe di connessione o i percorsi dei database associati a diverse sezioni di dati nell'ambiente partizionato. È, invece, Shard Map Manager che, quando necessario, apre le connessioni ai database corretti in base ai dati contenuti nella mappa partizioni e al valore della chiave di partizionamento orizzontale, che costituisce la destinazione della richiesta dell'applicazione. La chiave è in genere customer_id, tenant_id, date_key o un altro identificatore specifico che costituisce un parametro fondamentale della richiesta del database.

Per altre informazioni, vedere all'aumento del numero di istanze di SQL Server con il routing dipendente dai dati.

Scaricare la libreria client

Per eseguire il download:

Uso di ShardMapManager in un'applicazione di routing dipendente dai dati

Le applicazioni devono creare un'istanza di ShardMapManager durante l'inizializzazione, usando la chiamata alla factory GetSQLShardMapManager (Java o .NET). In questo esempio, viene eseguita l'inizializzazione sia di ShardMapManager che una ShardMap specifica in essa contenuta. Questo esempio illustra i metodi GetSqlShardMapManager e GetRangeShardMap (Java o .NET).

ShardMapManager smm = ShardMapManagerFactory.getSqlShardMapManager(connectionString, ShardMapManagerLoadPolicy.Lazy);
RangeShardMap<int> rangeShardMap = smm.getRangeShardMap(Configuration.getRangeShardMapName(), ShardKeyType.Int32);

ShardMapManager smm = ShardMapManagerFactory.GetSqlShardMapManager(smmConnectionString, ShardMapManagerLoadPolicy.Lazy);
RangeShardMap<int> customerShardMap = smm.GetRangeShardMap<int>("customerMap");

Usare credenziali con i privilegi più bassi possibile per ottenere la mappa partizioni

Se un'applicazione non gestisce direttamente la mappa partizioni, le credenziali usate nel metodo factory devono disporre solo di autorizzazioni di sola lettura per il database della mappa globale partizioni. Queste credenziali sono in genere diverse da quelle usate per aprire connessioni al gestore delle mappe partizioni. Vedere anche Credenziali usate per accedere alla libreria client dei database elastici.

Chiamare il metodo OpenConnectionForKey

Il metodo ShardMap.OpenConnectionForKey (Java o .NET) restituisce una connessione pronta per l'invio di comandi al database appropriato in base al valore del parametro key. Le informazioni sulla partizione vengono memorizzate nella cache dell'applicazione tramite ShardMapManager, in modo che in genere tali richieste non comportino una ricerca di database sul database Mappa globale partizioni.

// Syntax:
public Connection openConnectionForKey(Object key, String connectionString, ConnectionOptions options)

// Syntax:
public SqlConnection OpenConnectionForKey<TKey>(TKey key, string connectionString, ConnectionOptions options)
  • Il parametro key viene usato come chiave di ricerca nella mappa partizioni per determinare il database appropriato per la richiesta.
  • Il parametro connectionString viene usato per passare solo le credenziali utente per la connessione specifica. In connectionString non viene incluso il nome del database o del server perché il metodo determina il database e il server usando ShardMap.
  • Il parametro connectionOptions (Java o .NET) deve essere impostato su ConnectionOptions.Validate per un ambiente in cui le mappe partizioni possono essere modificate e le righe possono essere spostate in altri database in seguito a operazioni di divisione o unione. Tale convalida prevede una breve query sulla mappa locale partizioni nel database di destinazione (non sulla mappa globale partizioni) prima che la connessione venga fornita all'applicazione.

In caso di esito negativo della convalida in base alla mappa partizioni locale (che indica che la cache non è corretta), il gestore delle mappe partizioni esegue una query sulla mappa partizioni globale per ottenere il nuovo valore corretto per la ricerca, aggiornare la cache e ottenere e restituire la connessione al database appropriato.

Usare ConnectionOptions.None solo se non sono previste modifiche al mapping delle partizioni mentre l'applicazione è online. In tal caso, i valori memorizzati nella cache possono essere considerati sempre corretti e la chiamata di convalida round trip aggiuntiva al database di destinazione può essere tranquillamente ignorata. Ciò riduce il traffico del database. L'enumerazione connectionOptions può anche essere impostata tramite un valore in un file di configurazione per indicare se le modifiche di partizionamento sono o meno previste durante un intervallo di tempo.

Questo esempio usa il valore di una chiave Integer CustomerID, tramite un oggetto ShardMap denominato customerShardMap.

int customerId = 12345;
int productId = 4321;
// Looks up the key in the shard map and opens a connection to the shard
try (Connection conn = shardMap.openConnectionForKey(customerId, Configuration.getCredentialsConnectionString())) {
    // Create a simple command that will insert or update the customer information
    PreparedStatement ps = conn.prepareStatement("UPDATE Sales.Customer SET PersonID = ? WHERE CustomerID = ?");

    ps.setInt(1, productId);
    ps.setInt(2, customerId);
    ps.executeUpdate();
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
}

int customerId = 12345;
int newPersonId = 4321;

// Connect to the shard for that customer ID. No need to call a SqlConnection
// constructor followed by the Open method.
using (SqlConnection conn = customerShardMap.OpenConnectionForKey(customerId, Configuration.GetCredentialsConnectionString(), ConnectionOptions.Validate))
{
    // Execute a simple command.
    SqlCommand cmd = conn.CreateCommand();
    cmd.CommandText = @"UPDATE Sales.Customer
                        SET PersonID = @newPersonID WHERE CustomerID = @customerID";

    cmd.Parameters.AddWithValue("@customerID", customerId);cmd.Parameters.AddWithValue("@newPersonID", newPersonId);
    cmd.ExecuteNonQuery();
}

Il metodo OpenConnectionForKey restituisce una nuova connessione già aperta al database corretto. Le connessioni utilizzate in questo modo usufruiscono comunque del pool di connessioni.

Se l'applicazione usa la programmazione asincrona, è disponibile anche il metodo OpenConnectionForKeyAsync (Java o .NET).

Integrazione con la gestione degli errori temporanei

Una procedura consigliata nello sviluppo di applicazioni di accesso ai dati nel cloud consiste nel garantire che gli errori temporanei vengano rilevati dall'app e che le operazioni vengano ripetute più volte prima di generare un errore. La gestione degli errori temporanei per le applicazioni cloud è illustrata negli articoli in proposito relativi a Java e .NET.

La gestione degli errori temporanei può coesistere naturalmente con il modello di routing dipendente dai dati. Il requisito principale consiste nel ripetere l'intera richiesta di accesso ai dati, incluso il blocco using che ha ottenuto la connessione di routing dipendente dai dati. L'esempio precedente potrebbe essere riscritto come segue.

Esempio: routing dipendente dai dati con gestione degli errori temporanei

int customerId = 12345;
int productId = 4321;
try {
    SqlDatabaseUtils.getSqlRetryPolicy().executeAction(() -> {
        // Looks up the key in the shard map and opens a connection to the shard
        try (Connection conn = shardMap.openConnectionForKey(customerId, Configuration.getCredentialsConnectionString())) {
            // Create a simple command that will insert or update the customer information
            PreparedStatement ps = conn.prepareStatement("UPDATE Sales.Customer SET PersonID = ? WHERE CustomerID = ?");

            ps.setInt(1, productId);
            ps.setInt(2, customerId);
            ps.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
} catch (Exception e) {
    throw new StoreException(e.getMessage(), e);
}

int customerId = 12345;
int newPersonId = 4321;

Configuration.SqlRetryPolicy.ExecuteAction(() -> {

    // Connect to the shard for a customer ID.
    using (SqlConnection conn = customerShardMap.OpenConnectionForKey(customerId, Configuration.GetCredentialsConnectionString(), ConnectionOptions.Validate))
    {
        // Execute a simple command
        SqlCommand cmd = conn.CreateCommand();

        cmd.CommandText = @"UPDATE Sales.Customer
                            SET PersonID = @newPersonID
                            WHERE CustomerID = @customerID";

        cmd.Parameters.AddWithValue("@customerID", customerId);
        cmd.Parameters.AddWithValue("@newPersonID", newPersonId);
        cmd.ExecuteNonQuery();

        Console.WriteLine("Update completed");
    }
});

I pacchetti necessari per implementare la gestione degli errori temporanei vengono scaricati automaticamente quando si compila l'applicazione esempio dei database elastici.

Coerenza delle transazioni

Le proprietà transazionali sono garantite per tutte le operazioni locali rispetto a una partizione. Ad esempio, le transazioni inviate tramite il routing dipendente dai dati vengono eseguite nell'ambito della partizione di destinazione per la connessione. Al momento, non sono disponibili funzionalità per l'inserimento di più connessioni in una transazione e pertanto non esistono garanzie transazionale per le operazioni eseguite tra partizioni.

Passaggi successivi

Per disconnettere o riconnettere una partizione, vedere Uso della classe RecoveryManager per correggere i problemi delle mappe partizioni.

Contenuto correlato

Se non si usano gli strumenti di database elastici, vedere la Guida introduttiva. In caso di domande, usare la pagina Microsoft Q&A per il database SQL, mentre è possibile inserire le richieste di nuove funzionalità, aggiungere nuove idee o votare quelle esistenti nel forum relativo al feedback sul database SQL.