## 一、NewSQL简介

NewSQL是新一代分布式关系型数据库，结合了SQL的便利性和NoSQL的可扩展性：

**解决的问题：**
- 传统关系型数据库无法水平扩展
- NoSQL不支持完整的SQL和事务
- 需要强一致性但又要高可扩展性

**代表产品：**
- TiDB（PingCAP）
- CockroachDB（CockroachLabs）
- OceanBase（蚂蚁金服）
- YugabyteDB

## 二、TiDB实战

### 1. 架构设计

TiDB Server（SQL层，无状态）连接 TiKV 集群（TiKV 1/2/3，每个TiKV管理多个Region），PD Server负责调度。

**核心组件：**
- **TiDB Server**：SQL解析和执行，无状态
- **TiKV**：分布式KV存储引擎（RocksDB）
- **PD**：集群调度器

### 2. Docker部署

```yaml
version: '3'
services:
  pd:
    image: pingcap/pd:latest
    container_name: pd
    ports:
      - "2379:2379"
    volumes:
      - ./pd-data:/pd-data
    command: --name=pd --client-urls=http://0.0.0.0:2379
             --advertise-client-urls=http://pd:2379
             --initial-cluster=pd=http://pd:2380

  tikv1:
    image: pingcap/tikv:latest
    container_name: tikv1
    ports:
      - "20160:20160"
    volumes:
      - ./tikv1-data:/tikv-data
    depends_on:
      - pd
    command: --addr=0.0.0.0:20160 --advertise-addr=tikv1:20160
             --pd=pd:2379 --data-dir=/tikv-data

  tikv2:
    image: pingcap/tikv:latest
    container_name: tikv2
    ports:
      - "20161:20160"
    volumes:
      - ./tikv2-data:/tikv-data
    depends_on:
      - pd
    command: --addr=0.0.0.0:20160 --advertise-addr=tikv2:20160
             --pd=pd:2379 --data-dir=/tikv-data

  tidb:
    image: pingcap/tidb:latest
    container_name: tidb
    ports:
      - "4000:4000"
    depends_on:
      - pd
      - tikv1
      - tikv2
    command: --store=tikv --path=pd:2379
```

### 3. MySQL兼容

TiDB完全兼容MySQL协议：

```sql
CREATE TABLE orders (
    id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    order_no VARCHAR(32) NOT NULL,
    user_id BIGINT NOT NULL,
    shop_id BIGINT NOT NULL,
    order_amount DECIMAL(12,2) NOT NULL,
    order_status TINYINT DEFAULT 1,
    create_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    INDEX idx_user_id (user_id),
    INDEX idx_shop_id (shop_id),
    INDEX idx_order_no (order_no)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

BEGIN;
INSERT INTO orders (order_no, user_id, shop_id, order_amount) 
VALUES ('ORDER001', 1001, 2001, 99.99);
UPDATE inventory SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 3001;
COMMIT;

BEGIN PESSIMISTIC;
SELECT * FROM orders WHERE id = 1 FOR UPDATE;
UPDATE orders SET order_status = 2 WHERE id = 1;
COMMIT;
```

### 4. Java客户端

```java
@Configuration
public class TiDBConfig {
    
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        HikariConfig config = new HikariConfig();
        config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:4000/order_db");
        config.setUsername("root");
        config.setPassword("");
        config.setMaximumPoolSize(50);
        config.setMinimumIdle(10);
        config.setConnectionTimeout(30000);
        return new HikariDataSource(config);
    }
}

@Service
public class OrderService {
    
    @Autowired
    private DataSource dataSource;
    
    @Transactional
    public void createOrder(OrderRequest request) {
        try (Connection conn = dataSource.getConnection();
             PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(
                 "INSERT INTO orders (order_no, user_id, shop_id, order_amount) VALUES (?, ?, ?, ?)")) {
            
            ps.setString(1, request.getOrderNo());
            ps.setLong(2, request.getUserId());
            ps.setLong(3, request.getShopId());
            ps.setBigDecimal(4, request.getAmount());
            
            ps.executeUpdate();
        }
    }
}
```

### 5. HTAP能力

TiDB同时支持OLTP和OLAP：

```sql
ALTER TABLE orders SET TIFLASH REPLICA 2;

SELECT 
    DATE(create_time) as order_date,
    shop_id,
    COUNT(*) as order_count,
    SUM(order_amount) as total_amount
FROM orders
WHERE create_time >= '2024-01-01'
GROUP BY DATE(create_time), shop_id
ORDER BY total_amount DESC
LIMIT 10;
```

## 三、CockroachDB实战

### 1. 架构设计

Gateway Node（请求路由，无状态）连接多个Node节点，每个Node包含Store，默认3副本强一致（Raft协议）。

**核心特性：**
- 多副本强一致性（Raft协议）
- 自动分片和负载均衡
- 故障自动恢复
- 地理分布支持

### 2. Docker部署

```yaml
version: '3'
services:
  cockroach1:
    image: cockroachdb/cockroach:v23.1
    container_name: cockroach1
    ports:
      - "26257:26257"
      - "8080:8080"
    command: start --insecure --join=cockroach1,cockroach2,cockroach3
    volumes:
      - ./cockroach1-data:/cockroach/cockroach-data

  cockroach2:
    image: cockroachdb/cockroach:v23.1
    container_name: cockroach2
    ports:
      - "26258:26257"
    command: start --insecure --join=cockroach1,cockroach2,cockroach3
    volumes:
      - ./cockroach2-data:/cockroach/cockroach-data

  cockroach3:
    image: cockroachdb/cockroach:v23.1
    container_name: cockroach3
    ports:
      - "26259:26257"
    command: start --insecure --join=cockroach1,cockroach2,cockroach3
    volumes:
      - ./cockroach3-data:/cockroach/cockroach-data
```

### 3. SQL语法

```sql
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS order_db;
USE order_db;

CREATE TABLE orders (
    id UUID DEFAULT gen_random_uuid(),
    order_no VARCHAR(32) NOT NULL,
    user_id INT64 NOT NULL,
    shop_id INT64 NOT NULL,
    order_amount DECIMAL(12,2) NOT NULL,
    order_status INT8 DEFAULT 1,
    create_time TIMESTAMP DEFAULT now(),
    PRIMARY KEY (id),
    INDEX idx_user_id (user_id),
    INDEX idx_shop_id (shop_id),
    UNIQUE INDEX idx_order_no (order_no)
);

BEGIN;
INSERT INTO orders (order_no, user_id, shop_id, order_amount) 
VALUES ('ORDER001', 1001, 2001, 99.99);
UPDATE inventory SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 3001;
COMMIT;

CREATE CHANGEFEED FOR TABLE orders
  INTO 'kafka://localhost:9092'
  WITH updated, key_in_value;
```

### 4. Java客户端

```java
@Configuration
public class CockroachDBConfig {
    
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        PGSimpleDataSource ds = new PGSimpleDataSource();
        ds.setUrl("jdbc:postgresql://localhost:26257/order_db?sslmode=disable");
        ds.setUser("root");
        ds.setPassword("");
        ds.setConnectionOptions("application_name=order_service");
        return ds;
    }
}

@Service
public class OrderService {
    
    @Autowired
    private DataSource dataSource;
    
    public void createOrderWithRetry(OrderRequest request, int maxRetries) {
        int retry = 0;
        while (retry < maxRetries) {
            try (Connection conn = dataSource.getConnection()) {
                conn.setAutoCommit(false);
                insertOrder(conn, request);
                updateInventory(conn, request);
                conn.commit();
                return;
            } catch (SQLTransactionRetryException e) {
                retry++;
                try {
                    Thread.sleep(100 * retry);
                } catch (InterruptedException ie) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            } catch (SQLException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        throw new RuntimeException("重试次数耗尽");
    }
}
```

### 5. 地理分布

```sql
CREATE TABLE orders (
    id UUID DEFAULT gen_random_uuid(),
    order_no VARCHAR(32) NOT NULL,
    user_id INT64 NOT NULL,
    region STRING NOT NULL,
    create_time TIMESTAMP DEFAULT now(),
    PRIMARY KEY (id, region)
) PARTITION BY LIST (region) (
    PARTITION us_east VALUES IN ('NY', 'MA', 'FL'),
    PARTITION us_west VALUES IN ('CA', 'WA', 'OR'),
    PARTITION eu VALUES IN ('UK', 'DE', 'FR'),
    PARTITION asia VALUES IN ('CN', 'JP', 'KR')
);

ALTER TABLE orders SET locality = REGIONAL BY TABLE AS ROW;
```

## 四、TiDB vs CockroachDB对比

| 维度 | TiDB | CockroachDB |
|------|------|-------------|
| 创始公司 | PingCAP | CockroachLabs |
| 底层存储 | RocksDB (TiKV) | RocksDB |
| 一致性 | 强一致 | 强一致 |
| SQL兼容 | MySQL | PostgreSQL |
| HTAP | 支持（TiFlash） | 不支持 |
| 地理分布 | 一般 | 优秀 |
| 性能 | 优秀 | 较好 |
| 生态 | 丰富 | 一般 |
| 许可证 | Apache 2.0 | BSL 1.1 |
| 社区 | 活跃 | 活跃 |

## 五、选型建议

### 选择TiDB的场景：
- MySQL迁移项目
- 需要HTAP能力（同时支持TP和AP）
- 现有MySQL技术栈
- 数据量级TB级

### 选择CockroachDB的场景：
- PostgreSQL迁移项目
- 需要强地理分布
- 需要全球化部署
- 对许可证敏感

## 六、迁移方案

### 从MySQL迁移到TiDB

```bash
cat > task.yaml << EOF
name: mysql-to-tidb
task-mode: all

target-database:
  host: tidb-host
  port: 4000
  user: root

mysql-instances:
  - source-id: mysql-source
    block-allow-list: "instance-1"

routes:
  route-1:
    schema-pattern: "order_db"
    target-schema: "order_db"
EOF

dmctl --master-addr=127.0.0.1:8261 start-task task.yaml
dmctl --master-addr=127.0.0.1:8261 query-status
```

## 七、总结

NewSQL是分布式关系型数据库的未来：

- **TiDB**：MySQL兼容 + HTAP能力强
- **CockroachDB**：PostgreSQL兼容 + 地理分布强
- **强一致**：Raft协议保证
- **水平扩展**：自动分片和负载均衡

**选型建议：**
1. MySQL技术栈 → TiDB
2. PostgreSQL技术栈 → CockroachDB
3. 需要分析能力 → TiDB
4. 需要全球化部署 → CockroachDB

---

*个人观点，仅供参考*

NewSQL是新一代分布式关系型数据库，结合了SQL的便利性和NoSQL的可扩展性：

【架构实战】NewSQL数据库对比（TiDB/CockroachDB）

研发部经理

人工智能

NewSQL数据库TiDB和CockroachDB详解：TiDB兼容MySQL协议，支持HTAP混合负载；CockroachDB基于PostgreSQL，擅长地理分布式部署。两者都采用Raft协议保证强一致性，实现水平扩展。选型建议：MySQL迁移选TiDB，全球化部署选CockroachDB。

关系型数据库

负载均衡

PostgreSQL

数据库

路由

MySQL

NoSQL

OLAP

Java

OLTP

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mongodb

2026采购季 | AI焕新·智启新局

postgres

tencentdb-catalog

tddbms

文章

问答

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教程

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腾讯云架构师技术同盟交流圈

腾讯云数据库专区

腾讯云智能顾问专区

腾讯云原生专区

腾讯混元专区

腾讯云TCE专区

腾讯云Lighthouse专区

腾讯云HAI专区

腾讯云Edgeone专区

腾讯云存储专区

腾讯云智能专区

腾讯轻联专区 

腾讯云开发专区

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功能1上新10个字符

功能2描述100个字符功能2描述100个字符功能2描述100个字符功能2描述100个字符功能2描述100个字符功能2描述100个字符功能2描述100个字符功能2描述100个字符功能2描述100个字符。

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功能4上新

文章&问答评论现已支持表情

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