1、水平扩展：分片
水平数据库扩展是指将数据分布在多台服务器（称为“分片”）上，以提高整体系统性能和容量。每个分片包含一个数据子集并独立运行，从而提供可扩展性。
- 数据分割可以基于各种标准进行，例如用户标识符、地理位置等。
- 在微服务架构中，分片策略必须根据特定服务的需求进行定制：按照上下文边界划分
例如，假设我们有一个在线商店应用程序，使用 MongoDB 作为其产品数据库。在这种情况下，我们可以按产品类别或制造商将产品集合划分为分片。
2、复制和高可用性
数据库复制涉及在多台服务器上存储数据副本。这提高了系统可靠性，因为如果一个节点发生故障，数据可以从其他副本中获取。此外，在副本之间分配读取请求可减少各个节点的负载并提高性能。
例如，要在 PostgreSQL 中设置复制，我们可以使用所谓的“流式复制”。为此，我们需要创建一个主备用集群并启动 #WAL（预写日志）归档。
3、缓存并减少数据库负载
优化数据库负载的一种方法是使用缓存。将频繁请求的数据存储在内存中（例如 Redis 或 Memcached）可显著减少与数据库的交互次数并提高响应时间。
例如首先在 Redis 缓存中查找产品；如果未找到，则转向基础。找到的产品将在缓存中存储指定的时间。
4、优化基础并最小化要求
除了缓存之外，优化查询并仅提取必要的数据以减少数据库的负载也很重要。
一些重要的策略如下：
- 基础模式优化：合理规划表和连接，减少数据重复。
- 使用索引：对常用字段进行索引可减少搜索时间。
- 创建最佳 SQL 或 ORM 查询：仅选择所需的列，并最小化使用 JOIN。
- 在应用程序级别预先加载并缓存从数据库检索的数据。
结论
在采用微服务架构的系统中，扩展和优化数据库是一项关键任务，因为所有服务都可以访问数据。分片和复制可确保数据库的水平扩展，而缓存和优化请求可减少数据库的直接负载。