数据库设计及数据缓存
拜读了Robbin的文章《Web应用的缓存设计模式》http://robbinfan.com/blog/38/orm-cache-sumup ，我觉得大体思想还是值得学习和借鉴的，借这机会顺便简单谈谈我一般的做法，基于它文章Blog的例子和场景。
以读取博客文章列表和文章为例
一、数据库设计
首先，从数据库设计上，我赞同Contents拆分出去，在显示列表时，是没必要读取完整内容的。但如果缓存应用得当，这个可以属于可选项，并非必须。按照我的习惯，表设计会如下：
| BlogId | int | 用以存储博客内容，表主键，聚集索引 |
| Title | nvarchar(256) | 博客标题 |
| Content | nvarchar(MAX) | 博客内容 |
| FormattedContent | nvarchar(MAX) | 格式化后博客内容，空间换时间，没必要消耗CPU去格式化markdown。可选项，也可以运算后放缓存 |
| AuthorId | int | 和Accounts表关联 |
| Author | nvarchar(256) | 作者，冗余字段，可以不必查询Accounts表 |
| BlogDate | datetime | 博客发布时间 |
补充说明：
1. 适当冗余，例如FormattedContent和Author字段，减少跨表查询或CPU运算
2. Content和FormattedContent字段可以考虑分离到另一个表纵向拆分，但并非必要选项，这里我没有分开，尽可能在一起
3. 该表可以用非关系数据库如Key－Value数据库存储，当数据增大可以根据BlogId进行合理分区，这样可以避免单表过大影响查询效率。对WindowsAzure了解的可参考TableStorage。
光这个表，博客的内容是都有了，但要达到比较高的效率，我还会根据业务场景建立几个“索引表”，举两个业务场景：1，首页分页浏览博客文章列表 2，根据Tag检索博客文章，这两个场景会对应两个“索引表”，如下所示：
| BlogId | int | 博客Id，和Blogs表的BlogId关联，主键，非聚集索引 |
| BlogDate | datetime | 博客发布时间，和Blogs表的BlogDate一致，聚集索引 |
| Tag | nvarchar(64) | Tag字段。和BlogId字段形成双主键，非聚集索引 |
| BlogId | int | 博客Id，和Blogs表的BlogId关联 |
| BlogDate | datetime | 博客发布时间，和Blogs表的BlogDate一致。Tag和BlogDate作为聚集索引 |
补充说明：
1. 所谓索引表，其实功能和索引类似的，就是根据查询条件查出来实体对象主键（BlogId）。
2. 聚集索引尽量建立在查询条件上，以尽可能提高检索效率
3. 对于性能要求高的查询单独索引表
4. 对索引表的查询结果为满足条件主键集合，例如：“select BlogId from BlogList order by BlogDate desc” or "select BlogId from TagBlogs where Tag = @Tag order by BlogDate desc"
表设计基本如此
二、数据库查询
1. 根据id集合返回实体集合，不提供单个id查询。存储过程应该有很多种写法，类似于 “select BlogId, Title, Content, FormattedContent, AuthorId, Author, BlogDate from Blogs where BlogId in (2, 4, 7, 12, 88)”
2. 根据业务场景去查id集合，例如：“select BlogId from BlogList order by BlogDate desc” or "select BlogId from TagBlogs where Tag = @Tag order by BlogDate desc"
3. 涉及分页在内存中完成。例如我要按照时间倒序查所有博客列表，那么根据上面的Sql会得到一个排序好的BlogId集合，转换成内存的一个数组，例如：[100,99,98,97,96....5,4,3,2,1]，如果我要现在每页5条纪录，那么第一页的集合就是：[100,99,98,97,96]。然后根据把它作为一个id集合，就可以获取到一个实体集合
这样把数据库查询分成两次，确实有脱裤子放屁之嫌，但结合缓存来看就不会了。
三、缓存
缓存的粒度确实是个非常重要的问题，举例来说，如果按照“SELECT * FROM blogs ORDER BY id DESC LIMIT 20”来查询一页博客数据集合。并将它缓存到内存中，那么如果博客更新频繁（象博客园这样的频度），那么缓存命中率极低，所以我一般会把缓存分成两级。
1. 第一级，id->entity，也就是粒度为单个实体，举博客的例子，就是Key是blogid，Value就是Blog实体对象。这个需要有一个Cache更新、清理的逻辑，有很多成熟方案，不赘述。
2. 第二级，查询条件->ids，也就是查询条件到id集合的一个缓存，举例来说，根据Tag查询博客，那么我会把Tag作为Key，Value则为该Tag下按照时间倒序排列的所有BlogId的集合。这个根据数据更新频度，一般Cache时间很短，这样可以保证数据更新了缓存也会及时更新，并且它都是在索引表查询，数据库查询效率极高。
根据上面二级缓存的设计，缓存命中率会大大提高，例如即使帖子列表更新，一级缓存也不会实效。二级缓存其实只是辅助，但是由于索引表的存在，不用担心查询效率降低对缓存的依赖。
四、综合
综合以上种种，一个结合缓存的数据查询会如下过程（以按照时间倒序分页浏览博客列表为例）：
1. 首先根据业务条件去缓存查找id集合，如果缓存没有，就去数据库查询，并将查询结果更新到缓存。假如我获得的id集合为：[100,99,98,97,96....5,4,3,2,1]
2. 根据分页条件，在内存中从返回的所有id集合中获取页id集合，假如页id集合是[100,99,98,97,96]
3. 根据页id集合中的id，去一级缓存中逐一检查缓存是否有数据，过滤掉缓存中有的。例如[100,99,98,97,96]中[100,97,96]三个在Cache中已经存在，那么留下[99,98]
4. 用过滤后的id集合（如果为空跳过该步骤）去数据库中获取实体集合，并将结果加入一级缓存。例如“select BlogId, Title, Content, FormattedContent, AuthorId, Author, BlogDate from Blogs where BlogId in (99,98)”，并将它加入缓存
5. 根据id结合顺序拼合实体集合返回，例如：[blog100,blog99,blog98,blog87,blog96]
6. 如果分页控件需要知道总记录条数，将第一步的总id集合条数返回即可。
从单次查询来看，一次查询分成了两次，效率不高，但是从多次查询请求来看，缓存命中率会非常高，对数据库压力极小，数据库的查询将主要集中在对id集合的查询，但是由于索引表的存在，这个查询性能将极高。
四、总结
以上是我常用的一种数据查询和缓存的方案，由于解释起来较为繁琐，所以一直懒得写，但是实际用下来无论是查询效率还是开发效率都极高效。希望能对大家有所帮助。
另外，这种方案不适用于数据量极大的情况，因为这种情况下获取全部id集合的成本极高，但适合绝大部分应用场景。
