阵列vs内存数据库

Question

我正在构建一个REST API，我需要在其中将2D数据（x：Double，y：Double）保存在应用程序内存中（无需将数据持久保存在磁盘上）。记录/数据对象的数量将来可能会增长/缩小。用户可以添加/删除数据对象，但不能编辑它们。我有2个选择。可以将数据保存在数组/集合中，也可以使用内存数据库（例如H2）。

问题是，我应该选择哪种方法，为什么？这是我已经知道或到目前为止发现的内容。随时不同意并分享您的想法。

• 数组保留连续的内存块。数据访问可能更快。但是，如果数据变大，则很难找到连续的内存块。
• 在函数式编程中，如果函数在数组/集合中添加/删除元素，则它正在更改应用程序状态，或者换句话说，它会产生副作用。这是不希望的，因为并行化此功能可能很困难。
• 并发更新：如果多个请求正在更新数组，由于竞争条件，我们可能最终会导致数据不一致或某些更新可能丢失。因此，需要实现一种用于更新的锁定机制。在数据库（关系）中，可以使用应解决此问题的事务。另一方面，关系数据库支持事务处理，应该注意不一致问题。

我在这里缺少什么，将数据保存在数据库中还会带来其他好处吗？创建一个仅包含1个表并具有2-3列接缝的数据库是一个过大的选择。

提前感谢。

Answer 1

可以同时被多个线程访问

例如

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap
import scala.jdk.CollectionConverters._

case class User(id: Int, name: String)
val chm: collection.concurrent.Map[Int, User] = new ConcurrentHashMap[Int, User]().asScala
chm.addOne(1 -> User(1, "Picard"))

另一种选择是用Akka Actor包装可变状态，从而保证

处理一封邮件发生在处理下一封邮件之前同一位演员的留言

也许像这样

class MyActor() extends Actor {
  private val _mutableSate = mutable.Map[Int, User]()

  def insertUser(u: User): Unit = _mutableSate.addOne(u.id, u)
}

关于是否应该使用集合数据库或内存数据库，IMO，这是一项折衷方案，但没有明确答案的工程决策。例如，可以应用principle of minimal power推理，并说如果集合可以充分解决问题，则无需使用更强大的数据库解决方案。另一方面，也应该考虑做解决方案规模。例如，一旦有多个表需要联接，集合将具有足够表达的查询机制吗？

Answer 2

数组无论如何都无法工作（您无法更改其大小），只有集合可以。因此，第1点可能不相关，具体取决于您使用的集合类型。

1. 这在集合和数据库之间没有区别。

2. 这里的重要问题是您的交易情况。如果它们只是添加/删除单个元素，则您实际上并不需要锁，只需选择一个并发集合（请查看https://docs.oracle.com/javase/9/docs/api/java/util/concurrent/package-summary.html中“并发集合”下的内容；不幸的是，标准库未涵盖所有用例）。

3. 另一个问题是您想如何查询/访问数据，是否可以从某些列的索引中受益（数据库支持但集合不支持，等等。

Answer 3

Answer 4

使用akka群集分片区域以避免内存锁定以进行并发更新。

1. 建议使用第三方记忆。示例咖啡因。它可以帮助您控制大小，LRU，到期时间。 Scala有一个名为Scaffeine的咖啡因包装。

  val profileDocumentCache: Cache[String, T] =
    Scaffeine()
      .recordStats()
      .expireAfterWrite(1.hour)
      .maximumSize(1024)
      .build[String, T]()