Halo数据库 TAC架构概述

Halo Tech 2026-01-30

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经过多轮技术迭代 —— 不断更新、推翻、优化，打磨出这套更高效、更稳定、更好用的TAC版本！

一、架构概述

TAC架构基于公司自研的分布式共享存储HSM。采用存算分离，并且所有计算节点共用同一份数据。TAC架构具有如下特性：

TAC架构原理图

存算分离、共享存储

所有节点共用一份数据，节省了存储空间；
扩容节点无需拷贝数据，扩容更快速、高效。

缓存融合、数据强一致

采用缓存融合技术，保证数据强一致

RW(主节点）：核心写节点+本地读节点

读操作（数据查询）：直接在本地节点处理，流程简洁高效（①→④）；
写操作（插入 / 更新 / 删除）：本地执行（①→④）。

RO(只读节点）：高效读节点+智能写路由

读操作（数据查询）：同样本地节点处理，分担主节点读压力（①→④）；
写操作：不直接执行，而是通过专属流程（①→②→③→④）转发给主节点执行，执行完成后将结果返回给客户端。

划重点！📌对上游系统来说，RW 主节点和 RO 只读节点均可接收并执行读写操作，无需区分主从节点。从底层逻辑来看，主节点负责核心写操作，只读节点专注分担读压力，通过这样的实现方式，既实现了负载分发，又由于写操作集中于一个节点，避免了分布式锁的高成本开销，非常适合TP、AP或者TP/AP混合的场景。

二、关键功能特性与场景适配

核心功能：所有的读操作都在本地执行，所有的写都在主节点处理。可观察日志监控从节点写操作的实际行为。

1. 函数 / 存储过程：只读标记与灵活配置

系统属性：系统表pg_proc
中proreadonly
字段，用于标记函数 / 存储过程的只读属性，默认值为false
；
语法新增：支持ALTER FUNCTION/PROCEDURE funcname (NOT) READONLY
语法，灵活修改函数 / 存储过程的读写属性；
执行逻辑：标记为readonly
的函数 / 存储过程，在 RO 只读节点可本地执行，无需转发主节点，提升执行效率；非只读函数 / 存储过程，自动转发至 RW 主节点执行。例如：

CREATE OR REPLACE FUNCTION add_numbers(
    a INT,
    b INT
) RETURN INT
IS
BEGIN
    RETURN a + b;
END add_numbers;
/
SELECT proname, proconfig, prosecdef, proreadonly FROM pg_proc WHERE proname = 'add_numbers';
--该函数为读函数，设置为只读
ALTER FUNCTION add_numbers(a INT, b INT) READONLY;
SELECT proname, proconfig, prosecdef, proreadonly FROM pg_proc WHERE proname = 'add_numbers';
select add_numbers(2,9);

只读节点执行结果如下:

2. 视图：只读标志，自动判断读写

系统表pg_viewdef的属性字段viewreadonly为视图只读标志（默认为false)。自定义视图自动判断读写，并根据读写来考虑本地处理或者转发处理。例如：

3. 预处理语句：支持重连，稳定性拉满

PREPARE/EXECUTE等语句转发主节点执行，支持主节点网络中断重连不影响只读节点会话。例如：

4. 数据导入导出：主节点统一执行，保障数据一致

数据导入导出是业务中常见的操作，所有COPY
命令均由主节点统一执行，避免了多节点导入导出导致的数据不一致问题。例如：

CREATE TABLE copy_stdin (
    id   int,
    name text,
    score numeric(5,2)
);
\copy copy_stdin FROM STDIN CSV HEADER
id,name,score
1,Alice,98.5
2,Bob,87
3,Cathy,99.9
\.
SELECT * FROM copy_stdin;
\copy (SELECT * FROM copy_stdin) TO '/home/wangjiajia/Workspace/Halo_Database/.build/data/Nac790/copycsv.csv' CSV HEADER;


create table t_copy(id int,name varchar(20));
create table t_copy2(id int,name varchar(20));
insert into t_copy select generate_series(1,100000),
substring('abcdefghijiklmnopqrstuvwxyz',(random()*5)::int,(random()*20)::int) as name;
copy t_copy to '/home/wangjiajia/Workspace/Halo_Database/.build/data/Nac790/cpyy';


copy t_copy2 from '/home/wangjiajia/Workspace/Halo_Database/.build/data/Nac790/cpyy';

5. 匿名块和事务块：主节点统一执行

主节点日志：

三、总结

本次 TAC架构的升级，不是简单的 “修修补补”，而是从底层逻辑到细节场景的全面优化：

✅ 通过智能 SQL 路由，实现了负载的合理分发，大幅提升系统性能；

✅ 通过缓存融合、核心操作主节点统一执行，保障了数据一致性；

✅ 通过多场景适配，降低了使用门槛，提升了架构的易用性。

这套架构，为大规模数据处理与高并发访问提供了坚实的技术基础，也为后续的产品优化打下了良好的铺垫。未来，我们还将持续打磨 Halo 数据库产品，不断攻克行业技术难题，为客户提供更优质、更高效的产品及服务～

halo

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