前言
云数据库以及Serverless数据库的出现，对传统IT行业产生了巨大影响。用户可以在云中快速启动并运行数据库，而无需关心任何基础设施。随着Serverless以及FaaS的不断成熟，云数据库的发展方向也相应的发生了变化，降本增效越来越受到重视。同时在外界环境的快速变化下，应用程序的快速开发、快速迭代、高扩展性也成为了主要的需求。
阿里云 RDS Serverless Data API 正是在这种背景下诞生的。RDS Serverless Data API 提供了数据库操作接口，用户可以通过HTTPS请求或SDK的方式和数据库进行交互。通过该服务可以降低开发者使用数据库的门槛，同时也减少了开发者管理应用服务器的成本，最终实现化繁为简，降本增效的目标。
传统模式 vs DataAPI模式操作数据库代码量对比：传统模式（鉴权、缓存、连接池等能力还需额外编码）
DataAPI（内置鉴权、缓存、连接池、格式化结果集等各种能力）
什么是Data API ？
Data API 提供了一种安全的、快速扩展的、具有标准化查询和响应格式的API，将应用程序直接与云数据库连接。
Data API 代表了下一代应用程序构建的方式。借助于 Data API，应用程序可以打破与数据库的紧密耦合，并具备易用性、数据安全性、可扩展性、可移植性等特性。
Data API 为数据提供了一个无状态的服务层，这样做不仅可以协调存储和查询，而且还能让应用具备负载均衡的能力，并且让水平扩展变得极其容易。
阿里云 RDS Serverless Data API 无需配置，开箱即用。它可以提供无限的吞吐量并保持始终可用，保障您的应用程序可以在不可预测的负载下平稳运行。
化繁为简 降本增效
RDS Serverless Data Service 的核心目的是帮助用户减少成本，降低开发难度，提高生产效率。
降低使用数据库门槛
通过 RDS Data Service，用户不再需要配置数据库相关的连接信息、连接池等，使用简单的 RDS Data API 即可将数据存储和业务逻辑结合到一起，就算是初级开发人员也能快速上手业务逻辑开发，大大缩短开发周期。
降低使用成本
通过使用 RDS Serverless Data API，一些特定的系统可以免去后端服务，直接从前端请求到数据库，简化系统架构的同时，由于不再需要服务端业务逻辑开发，减少了应用程序开发的人力成本，降低了维护基础设施的风险，而且更便于扩展和快速迭代。
系统架构简化
降低系统风险
对于组件越多越复杂的系统，出故障的风险就越大。通过使用 RDS Data API，将数据持久层从业务逻辑中抽离，可以极大的降低业务系统的复杂度，从而降低系统风险。
整体架构
RDS Data API Service 整体架构
安全认证体系
RDS Serverless Data Service 使用AK/SK + ARN鉴权模式。用户无需在应用程序中存储数据库凭证，只需要使用 Secrets Manager 来存储在调用 RDS Data API 时需要传入的 ARN。RDS Data API 会透明地调用 Secrets Manager，根据用户传入的 AK/SK 和 ARN 进行鉴权。同时，使用 AK/SK + ARN 鉴权模式意味着用户无需在调用 RDS Data API 的时候传入数据库的用户名、密码。由此以来，安全性得以保障。
安全认证流程
服务核心架构
RDS Serverless Data API 的主要服务流程如下：
- 接收请求，进行参数初始化，同时保存用户配置
- 鉴权，通过则获取数据库连接，失败则直接响应失败信息
- SQL 参数合法性校验，验证参数类型是否合法，是否为空等
- SQL 参数赋值，将传入的实参赋值给对应的形参
- SQL 执行，并获取执行结果
- 结果集获取及处理
- 根据用户配置，构建返回值，最后响应客户端
服务核心架构
服务能力模型
- SQL执行
RDS Serverless Data API 支持执行单条 SQL 语句、批处理 SQL 语句，用户可以控制是否返回所需的数据（列元数据、JSON 格式结果集等）。
- SQL事务
RDS Serverless Data API 支持事务开启、事务提交、事务回滚，用户可以通过在执行 SQL 语句时传入事务ID，将 SQL 置于事务中执行。
- 事务自动开启
为了保证数据的正确一致性，RDS Serverless Data API 会在用户未指定事务时，自动将 SQL 放置于事务之中执行。如果事务执行过程出错，会自动回滚。
- 事务超时机制
开发中经常会遇到数据库锁等待超时的问题，为了避免这个问题，RDS Serverless Data API 在从用户开启事务之后开始计时，如果该事务对应的事务ID在一定时间内（3分钟）没有被使用，则会将其认定为超时。如果事务在其提交之前超时，该事务会自动回滚。
- 结果集大小限制
通过过往开发经验可以看到，很多应用程序会因为读入内存的数据量过大导致内存溢出，进而造成应用程序崩溃，影响业务。因此，RDS Serverless Data API 对查询结果集大小进行了限制（最大不超过 1M），最大程度保障您的应用程序平稳运行。
- SQL超时运行
如果 DDL 语句在完成运行之前超时中断，可能会导致错误并且损坏数据结构。因此，RDS Data API Service 提供了开关，用于控制是否在请求超时后继续运行SQL。
- SQL参数化
用户无需根据不同的值来构造重复的SQL语句，RDS Serverless Data API 支持带参数的SQL。在运行时，SQL中的形参会被替换为传入的实参值。
极致性能
RDS Data API 提供近似于原生数据库驱动的性能。
连接池
当第一次调用 API 访问某个数据库实例时，RDS Serverless Data API 会为该数据库实例维护一个连接池，并保持一定数量的连接。当后续请求到来时，不需要和数据库建立新的连接，而是直接从连接池获取连接，以此来获得极致的响应速度。当数据库实例在一段时间内没被访问时，其对应的连接会被销毁，从而释放数据库实例的系统资源。
鉴权缓存
为了安全性，每次调用 RDS Serverless Data API 都会进行鉴权。因此，为了最大程度提高性能， RDS Data API 对鉴权结果进行了缓存。鉴权结果会保留一段时间，在这段时间内，如果用户再次请求并且命中缓存，则直接从缓存中获取鉴权结果，并重置其过期时间。
批处理SQL语句
RDS Serverless Data API 提供了执行批处理 SQL 的 API，用户可以使用一组参数集来运行 DML 语句（INSERT、UPDATE）。与单独的 INSERT 和 UPDATE 语句相比，批处理 SQL 语句可以显著提高性能。这在批量的数据插入和数据更新场景下极为有用。
了解更多
未来 RDS Serverless Data API 会继续大力发展，在产品功能、形态以及兼容性等方面不断提升，持续加强稳定性，让客户更省心，从而更专注于自身业务的发展，合作共赢。
RDS Serverless Data API 已经发布，您可以通过点击「查看详情」来查看产品功能。
作者信息
刘文灼，花名斩夜，RDS全栈工程师，熟悉RDS管控前后端各种技术栈。关于Serverless、Data API任何相关问题，都可以邮件咨询：vogts.wangt@alibaba-inc.com
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