架构师必备:业务扩展模式选型

业务发展过程中,增加字段是很常见、频繁的,因此怎么存储新增的字段是要重点考虑的因素。下面结合笔者的经验,总结一下各种业务扩展模式选型的优缺点、适用场景,如何让系统保持良好的业务扩展性。

方案选项

1. 最朴素方案:MySQL表直接加字段

  • 实现:

    在表中新增字段(ALTER TABLE ... ADD COLUMN ...)。

  • 优点:

    • 简单直接,快速迭代
  • 缺点:

    • 需要频繁修改表结构
    • 字段膨胀导致表臃肿,索引效率下降(mysql单行记录有大小上限,65535字节;特别地,TEXT、BLOB另外分开存储,占9到12字节)
  • 适用场景:

    • 业务初期频繁加字段
    • 或该字段为通用字段,适用于所有记录

2. 按业务领域聚合字段(增量更新)

  • 实现:

    将新增字段按业务域划分,比如业务一的信息都放到field_1,业务二的信息都放到field_2,每个字段是json格式、方便后续扩展。

  • 优点:

    • 业务聚合:相同业务领域信息存在一个字段内,无需每次DDL新增字段
  • 缺点:

    • 每次更新都要先查DB的值,merge本次变更后再写入DB
    • 需做好并发控制,否则可能丢失变更内容(可通过乐观锁、或悲观锁控制,取决于并发程度)
    • 仍然存在mysql单行大小限制
  • 适用场景:

    • 小型项目,不做推荐

3. 按业务领域垂直拆表

  • 实现:

    相近业务领域的字段,做垂直分表(如拆为订单信息表order_info、订单支付表order_payment、订单物流表order_logistics)。

  • 优点:

    • 彻底解耦业务域,各表独立演进
    • 按需查表,提升查询性能
  • 缺点:

    • 每个垂直分表仍是在表内新增字段
    • 业务扩展的难易程度,取决于垂直拆分得是否合理
  • 适用场景:

    • 业务模式已经稳定
    • 或业务边界清晰的项目

4. 主表 + 动态扩展表(通过业务ID关联)

  • 实现:
    主表:存储核心字段(如业务ID、其它通用关键字段)
    动态扩展表:存储动态扩展字段,与主表通过业务id关联。包括扩展key、扩展value(可以是json格式,方便后续扩展)
    每次新增字段:(1)新增一个扩展key,在扩展value里存储内容;(2)或在已有扩展key的value中新增字段。

之所以通过动态扩展表来实现,是因为很多字段并非通用的,而仅针对部分记录。

以电子产品为例:

可以有扩展字段1(认证证书:3C),则扩展key为"certification",value是["3C"]

也可以有扩展字段2(保修信息:保修期12个月、可延保、最长可延保24个月),则扩展key为"warranty",value是{"warrantyMonths": 12, "canExtend": true, "maxWarrantyMonths": 24}

以食品为例:

可以有扩展字段1(保质期截止时间:2026-07-07),则扩展key为"bestBefore",value是对应时间戳

也可以有扩展字段2(生产地:中国上海),则扩展key为"productionPlace",value是{"country": "CN", "province": "Shanghai"}

表结构设计:

sql 复制代码
-- 主表
CREATE TABLE biz_info (
  id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  biz_id BIGINT UNIQUE KEY,  -- 业务ID
  ...  -- 其它通用关键字段
);

-- 通用扩展表
CREATE TABLE biz_extension (
  id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  biz_id BIGINT,        -- 关联主表的业务ID
  extension_key VARCHAR(64), -- 扩展key名
  extension_value TEXT,      -- 扩展value值
  UNIQUE KEY (biz_id, extension_key) -- 唯一键
);
  • 优点:

    • 动态扩展字段,无需DDL变更
    • 按需查扩展key对应的记录,提升查询性能
  • 缺点:

    • 扩展数据为字符串存储,需要按业务自定义格式解析,无法直接按条件筛选查询
  • 适用场景:

    • 应当优先考虑的长期方案

5. MySQL主表 + HBase业务扩展表

  • 实现:
    MySQL:存储核心结构化数据(强事务需求、可指定条件筛选查询)
    HBase:存储动态扩展字段(稀疏、多列),可以按业务领域垂直拆表,因为在HBase表中新增字段的成本很低
    关联方式:用mysql主表业务ID,作为HBase rowKey的一部分,通过业务id即可查到HBase中的其它扩展信息。
    如果想按条件查询扩展信息,需要把数据导入到ES里,通过ES查询。

HBase表设计:

如果业务id是123456789,则rowKey可设计成:{业务id后缀}_{业务id},如789_123456789;方便将hbase数据打散到不同的region,提高存储和查询性能。

HBase业务扩展表1

rowKey 字段1 字段2 字段3
rowKey100 cf1:cert=xxx cf1:warranty=yyy ...

HBase业务扩展表2

rowKey 字段1 字段2 字段3
rowKey200 cf2:best_before=aaa cf2:prod=bbb ...
  • 优点:

    • 支持大量列字段,稀疏存储高效
    • 是"主表 + 扩展表"的进阶版
  • 缺点:

    • 扩展信息不能方便地按条件查询,导出至ES后才行
    • 事务支持弱(跨 MySQL/HBase 无法保证事务性,只能做到最终一致性)
    • 复杂度变高:开发成本、运维成本都变高了
  • 适用场景:

    • 数据量较大,需拆分一部分扩展信息至HBase
    • 或动态扩展字段变多,达到千级/万级时

结论

  • 适用于所有记录的字段,在MySQL表中直接新增
  • 初期优先选择"主表 + 动态扩展表"模式,平衡灵活性与复杂度
  • 当扩展信息数据量较大,或动态扩展字段达到千级/万级时,考虑升级到"MySQL主表 + HBase业务扩展表"模式
  • 若需复杂查询,可补充 Elasticsearch 构建二级索引
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