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三個自主 | 產品自主研發:人大金倉的進化之旅

2023-11-15 16:01:49來源:今日熱點網

20世紀90年代開始,計算機產業飛速發展,從以研制計算機硬件設備為中心轉向以數據處理和數據管理為重點。我國對于建設數據庫、數據倉庫和數據挖掘等應用的需求不斷加深。

為保證數據的安全性、可靠性,由北京大學和中國人民大學負責開發數據庫管理系統的核心層,中國軟件與服務總公司和華中理工大學負責研究應用開發工具,各單位分工合作,聯合研制出了具有自主版權的實用關系數據庫管理系統COBASE。

源起PBASE 整體技術水平達到國際先進水平

在王珊教授的帶領下,中國人民大學以COBASE為核心,以各種數據庫體系結構為依托,先后開發出教學數據庫Easybase,嵌入式移動數據庫系統“小金靈”,以及高適應性并行數據庫系統PBASE。

1996年并行數據庫管理系統PBASE鑒定會

PBASE作為國內第一個并行數據庫管理系統原型系統,實現了一個完整的高性能并行處理方案,具有鮮明的獨創性,整體技術水平達到國際先進水平。在基于線索的并行操作算法、并行封裝等關鍵技術上達到國際領先水平。

然而,對于市場而言,突破核心技術并不意味著可以商用,PBASE依舊不是一個產品,在數據庫編程接口,包括SQL、PLSQL、JDBC、ODBC等多個領域,差距尤其巨大。

誕生KingbaseES 國產大型通用關系型數據庫產品

為更好地將科研成果進行市場化轉換,1999年,在王珊教授的帶領下,人民大學一批從事數據庫研發的學者創立了人大金倉公司。

人大金倉融合Easybase和“小金靈”的科研成果,繼承PBASE自主創新的基因,以其獨立自主的研發團隊、技術路線和產品規劃,在產研一體化的基礎上,成功研制出了大型通用關系型數據庫KingbaseES第一代產品,也為之后產品自主創新之路奠定下夯實的基礎。

KingbaseES在誕生之初就對標國際頂級的數據庫產品,希望有朝一日能夠超越對手,成為世界級的偉大產品!

偉大的產品并不是生而偉大 而是在實戰中“進化”而來的

在基礎軟件領域,沒有任何一位產品的設計者能夠預判可能會遇到的所有場景和需求,提前考慮到所有的問題。

真實的情況是——總是會遇到問題,再針對問題設計出合理的解決方案。既要考慮短期的成本和難度,又要考慮長期的發展。即使如Oracle這樣偉大的產品也是經過了多年的實戰打磨才達到今天的模樣。

因此,做數據庫產品是一個緩慢的、持續的過程,需要在千行百業的實踐中通過不斷的迭代去累積產品的能力,同時在迭代的過程中,還要保持產品的穩定和易維護,這樣才能使產品在一個“正循環”的體系中不斷正向演進。

知易行難,道理很簡單,但是實踐中卻充滿了挑戰。為了達成這個目標,人大金倉在二十多年的發展中通過以下三個方面的構建了產品的“正循環”體系,使得人大金倉的產品能夠跟隨市場需求的變化不斷演進和增強。

產品架構能力:實現可持續迭代、避免低水平重復的關鍵

對于數據庫軟件而言,隨著需求的增多、功能的累積,代碼的復雜度也在不斷增加。隨之而來的,是代碼維護難度的不斷增加,直到某一天超出人力所能掌控的地步。代碼如果極難維護,那么此時產品將難以再繼續迭代和發展,只能推倒重來。

如果產品要做到可持續迭代,就必須將復雜度控制在人力可掌控的范圍內。而要做到這一點,就需要設計出符合“高內聚、低耦合”原則的體系架構,合理地劃分模塊,同時明確各個模塊的邊界,避免相互交叉,避免產生“牽一發而動全身”的情況,把問題控制在各個模塊內部。

而要設計出來這樣的架構,需要產品架構師對上層應用場景、對數據庫基礎理論知識有深刻的認識和豐富的實戰經驗,并在迭代過程中不斷對架構進行重構和優化。

只有設計出滿足“高內聚、低耦合”原則的優秀架構,產品的復雜度才能控制在人力可掌控的范圍內,產品才能做到易維護。只有做到易維護,產品能力才能不斷提升。

這就類似于蓋一座100層的高樓,如果結構設計的不好,蓋到三層樓時就開始搖晃,那么只能推倒重來。如果始終設計不出好的結構,那么就只能在三層樓不斷地低水平重復。這樣的情況下,這座100層的高樓將永遠無法建成。

從1999年開始,人大金倉的核心架構師們就不斷在產品架構上進行研究和投入,去學習和吸收國外優秀產品的設計思路、架構設計的技巧,并不斷對比各種國外數據庫產品架構設計的差異和優缺點,同時在項目實戰中針對不同場景的需求去完善架構設計。在二十多年的時間里,人大金倉的產品架構設計能力得到了極大提升,具備了打造一款世界級產品的架構設計能力。這也確保了KingbaseES能夠在市場需求中不斷地提升能力,實現可持續發展!

研發組織管理能力:專業化分工、快速追趕國際頂流

人大金倉成立之時,國外數據庫企業已經發展了超過20年的時間,從某種程度上說,“出發即已落后”,因此“追趕”成為金倉的首要任務。而要追趕對手,需要有大規模的研發能力。只有比對手跑得更快、產出更多,才有可能追趕上對手,才能獲得超越的機會!

一路走來,人大金倉的研發體系從最初的師傅帶徒弟的手工作坊模式,逐步發展形成為按照專業化分工打造的流程化、自動化、工具化的,面向大規模研發團隊并行工作的研發管理體系。

就像特斯拉公司能夠大規模、低成本生產汽車一樣,數據庫研發也需要構建類似的體系并輔助各種工具去提高研發效率,在研發產出上超過對手。

從無到有,從零到一。人大金倉在吸收外部先進經驗的基礎上打造了具有金倉特色的研發管理體系及周邊配套的工具,使團隊的研發效率和產出得到了極大提升,確保了在近幾年面對大規模需求沖擊時,研發團隊依然能夠保質保量地完成任務,以最短的時間和最低的成本去解決用戶的問題。

這項能力的打造,讓人大金倉速度更快、成本更低地實現了產品新能力的構建。在日積月累的過程中,不斷縮小了與國外領先者的差距。

質量保證能力:測試自動化工廠是最強的藍軍

對于數據庫這樣的基礎軟件而言,穩定性是第一位的,但由于國產數據庫產品處于“追趕”過程中需要快速的修改代碼進行迭代,這就和“穩定性”的目標產生了沖突——因為只要修改代碼就會產生bug,這是無法避免的。

如何在快速迭代的同時,還能殺死bug帶來穩定,成為必須要解決的問題。

在產品修改代碼后,對產品所有功能進行全量回歸測試,成為最終質量把關的手段。但全量回歸測試帶來的是巨大的工作量,如果靠手工操作,一次全量回歸可能需要幾個月的時間,時間成本十分高昂,也無法滿足客戶的時間需求。

在這樣的情況下,構建全量回歸測試的自動化工廠成為解決問題的關鍵。所謂自動化工廠,就是測試工程師通過開發代碼來模擬各種訪問數據庫產品功能的操作,同時模擬各種可能產生故障的極限場景,并由服務器自動運行這些測試用例,實現對數據庫產品所有功能在所有場景下的全部回歸。

在二十多年的時間里,人大金倉組建了一支強有力的自動化測試團隊,他們是金倉的藍軍。他們通過不斷制造各種故障場景來考驗KingbaseES這支紅軍,通過藍軍的千錘百煉,使得產品在出廠之前得到充分檢驗,避免重復錯誤的產生。這項核心能力的打造,確保了KingbaseES產品在快速迭代的同時還能保持良好的穩定性,進一步增強了用戶使用KingbaseES的信心。

深入行業,在實戰中成長 每一行代碼皆可掌控

坐在家里永遠設計不出來好產品,只有深入行業、深入用戶才能切實了解用戶使用的真實場景和需求。產品代碼寫得好不好,質量高不高,最終要在實踐中去驗證和提升。

從2008年國家電網的核心電力調度系統D5000開始,KingbaseES就開始了這場苦修之旅。金倉的工程師們花費了一年的時間,把D5000從Oracle數據庫遷移到了金倉數據庫中,系統中5000多個存儲過程的遷移,Oracle語言兼容能力得到了極大的提升!

2016年,金倉數據庫在光大銀行對公負債和中間業務系統中開始應用。在這個過程中,要解決的問題不只是遷移,同時還要解決用戶遇到風險可回退的問題,為此開始設計雙軌并行的策略——金倉的Kingbase FlySync產品也因此誕生!

2020年,中國移動網間結算系統上線,作為金倉在巨型運營商的第一個核心應用,這個過程讓團隊感受到了什么是運營商級別的要求,什么是“割接”?金倉的產品能力在細節方面還要有哪些增強?

2022年,某市14號線列車監控系統上線,金倉為此設計了雙網冗余的策略,以及跨網切換的模式,使金倉的產品能力得到了進一步的提升。

醫療、金融、交通、能源、國防……隨著各行各業的深入,也帶來了各種需求和場景的涌入,使得金倉的產品能力能到充分驗證,進而形成了產品持續優化的正反饋機制。所謂“每一行代碼皆可掌控”,正是金倉在實戰中真刀真槍歷練后的結果!只要給金倉行業實踐的機會,就沒有解決不了的問題。

跟跑、并跑、領跑的產品策略——后發先至 成為數字時代標準的制定者

“一流的企業做標準”,在數據庫行業,行業的事實標準是由國外的先進企業制定的,國產數據庫產品多在遵從國外數據庫制定的標準?為什么不脫離國外的標準,自建新的標準體系呢?

在數據庫領域,事實標準究竟是什么?事實標準本質上是國外數據庫企業在解決客戶問題時形成的解決方案,這些解決方案經過長期的驗證打磨逐漸成為了最佳實踐,進而在軟件開發商和用戶側的認知上形成了共識,成為了成本最低、效果最好的優選路徑。

所以標準是各種試錯和總結之后形成的最優路徑共識。如果要超越對手,就需要先學習對手,走一條跟跑、并跑、最終領跑的道路!

跟跑,在產品功能上兼容并蓄,學習國外各種數據庫已經形成的最佳實踐,減少試錯的時間和成本,快速縮短與國外產品的差距。

并跑,在國外數據庫也未觸及到的數字化新場景和新領域中探索解決問題的最佳實踐,進而形成產品能力和事實標準。

領跑,在中國數字化的無人區,探索和構建新的滿足數字化要求的新能力,最終形成“新標準”!

國產數據庫產業發展史上的金倉印記

四十余年的技術深耕,二十多年的產業發展,人大金倉始終堅持原始創新和兼收并蓄相結合的產品發展策略,構建了支撐產品可持續發展的正循環體系,為人大金倉“進化”出世界級的中國數據庫產品奠定了堅實基礎!

在百年未有之大變局的當下,人大金倉作為數據庫領域國家隊從未止步。無論經歷多少風雨和磨難,金倉都不會放棄初心和使命!KingbaseES也將乘勢而上,奮勇前行,終將超越對手,將中國數據庫產品立于世界之巔,成為世界卓越的數據庫產品與服務提供商!


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責任編輯:孫知兵

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