Salesforce Big Objects:构建可扩展的大数据解决方案
背景与应用场景
在当今数字化高速发展的时代,企业生成和需要存储的数据量呈爆炸式增长。传统的Salesforce标准对象(Standard Objects)和自定义对象(Custom Objects)虽然功能强大,但在面对数亿乃至数十亿条记录时,其性能、存储限制和查询复杂性往往会成为瓶颈。这些对象主要设计用于支持核心的业务流程和实时操作,其数据模型和查询优化并不适用于大规模历史数据、日志数据或物联网(IoT, Internet of Things)设备数据。
为了解决这一挑战,Salesforce推出了Big Objects(大数据对象)。Big Objects是一种专门设计用于存储和管理海量数据的自定义对象,能够处理数十亿甚至万亿级别的记录,同时保持高性能的访问能力。它们是Salesforce平台可扩展性的关键组成部分,使企业能够在Salesforce内部存储和分析他们所有的数据,而无需将其数据移出平台。
作为一名Salesforce架构师,理解Big Objects的独特优势和局限性,并在正确的场景中应用它们,是设计健壮、可扩展解决方案的关键。以下是Big Objects的一些典型应用场景:
- 历史数据归档(Historical Data Archiving):企业需要长期保留历史订单、客户活动日志、电子邮件交互记录等数据以满足合规性要求或进行深度分析,但这些数据不常用于日常操作。将这些数据归档到Big Objects中,可以有效降低主要操作对象的存储压力,同时仍可进行按需查询。
- 物联网(IoT)数据存储:物联网设备每秒可生成大量传感器读数、事件日志等数据。Big Objects能够作为这些高频、小体积数据的中央存储库,支持后续的分析和业务洞察。
- 审计日志与合规性(Audit Trails and Compliance):对于需要记录所有用户活动、系统更改或交易详情以满足严格的审计和合规性标准的企业,Big Objects提供了一个高容量、不可变的数据存储解决方案。
- 客户360度视图(Customer 360 View):通过将分散在不同系统中的历史客户交互、购买行为、服务记录等海量数据整合到Big Objects中,可以构建全面的客户视图,支持更深入的客户洞察和个性化营销。
- 财务交易记录(Financial Transaction Logs):存储大规模的交易明细、支付事件等,以支持财务报告、欺诈检测和合规性检查。
Big Objects通过其独特的数据存储和查询机制,使得Salesforce能够从一个专注于CRM(客户关系管理)的平台,扩展成为一个能够处理大规模数据集并从中获取价值的综合性平台。选择Big Objects,意味着在海量数据背景下,对数据访问模式、性能需求和成本效益的深思熟虑。
原理说明
Big Objects与标准的Salesforce对象在底层架构和操作行为上有着显著的区别。理解这些核心原理对于正确设计和实现基于Big Objects的解决方案至关重要。
数据存储与索引
Big Objects不是存储在传统的Salesforce关系型数据库中,而是利用了一个高度可扩展的分布式数据存储系统,例如Apache HBase或针对大规模数据优化的定制关系型数据库。这种底层架构使得Big Objects能够轻松扩展到数十亿甚至万亿条记录。
Big Objects的核心特性之一是其强制性的Primary Key Index(主键索引)。每个Big Object都必须定义一个主键索引,它由一个或多个字段(最多5个)组成,这些字段的组合值必须是唯一的。这个主键索引对于查询性能至关重要,因为所有针对Big Objects的查询都必须通过主键索引进行过滤。这意味着,如果你想查询一个Big Object,你的`WHERE`子句必须包含主键索引中的字段。
- 字段类型限制:Big Objects的字段类型相对有限,主要包括文本(Text)、数字(Number)、日期(Date)和日期时间(Datetime)。不支持复杂字段类型,如查找(Lookup)、主从明细(Master-Detail)、公式(Formula)、摘要汇总(Roll-up Summary)、多选列表(Multi-Select Picklist)或富文本(Rich Text)等。
- 不可变性(Immutability):Big Objects的记录一旦创建,通常被视为不可变的。尽管可以通过使用具有相同主键值的新记录来“更新”现有记录(实际上是替换),但没有直接的`UPDATE`或`DELETE`操作。这种设计理念更符合日志和审计数据的特性。
查询机制
Big Objects支持标准SOQL(Salesforce Object Query Language)查询,但有一些重要的限制:
- 索引驱动:所有`WHERE`子句中的条件必须基于主键索引中的字段。查询时必须包含主键索引的至少一个前导字段。
- 操作限制:不支持`LIKE`、`GROUP BY`、`ORDER BY`(除非是按主键的自然顺序)、`OFFSET`、聚合函数(如`SUM()`, `COUNT()`等)或`JOIN`操作。
- SOQL限制:单个SOQL查询的最大返回行数通常为10万行,即使是Big Objects也受此限制。
为了处理超越SOQL限制的大规模查询,Salesforce提供了Async SOQL(异步SOQL)。Async SOQL允许你在后台提交大规模的SOQL查询,这些查询可以处理数百万甚至数十亿条记录,并且结果可以存储在CSV文件中,或者导入到另一个Big Object中。Async SOQL是处理Big Objects大规模分析任务的关键工具。
数据操作(DML)
与标准/自定义对象不同,Big Objects不支持传统的DML操作(`insert`, `update`, `delete`)通过Apex或API直接进行。主要的DML操作方式如下:
- 插入(Insertion):
- `Database.insertImmediate()`:这是Apex中用于向Big Object插入少量记录的同步方法。它提供了即时性,但受限于Salesforce的常规Governor Limits(管理员限制)。
- Bulk API:对于批量插入、更新(实际上是替换)和删除(实际上是标记为删除或替换为空记录)操作,Bulk API是首选方法。它支持异步操作,能够高效处理数百万条记录,并且不会受制于同步Apex的Governor Limits。
- Platform Events(平台事件):Big Objects可以作为Platform Event的订阅者,当事件发生时自动插入新记录。
- 更新与删除(Update and Delete):没有直接的`update`或`delete`语句。如果需要更新记录,你需要插入一条具有相同主键值的新记录来替换旧记录。如果需要“删除”记录,通常的做法是插入一个表示记录已删除的状态字段,或者通过外部工具来管理数据的生命周期。
作为架构师,你需要根据数据量、访问模式、实时性需求和一致性要求,明智地选择合适的查询和DML机制。
示例代码
虽然Big Objects的定义通常通过用户界面或元数据API(Metadata API)的XML文件完成,但我们可以通过Apex和SOQL与Big Objects进行交互。以下是一些与Big Objects交互的示例代码。
1. SOQL查询 Big Object
假设我们有一个名为 `DeviceSensorLog__b` 的Big Object,其主键索引由 `DeviceId__c` 和 `Timestamp__c` 组成。要查询其数据,必须在 `WHERE` 子句中包含主键索引字段。
// 查询特定设备在某个时间段内的传感器日志
// 注意:WHERE子句必须包含主键索引字段,且顺序通常很重要
// 这里假设 DeviceId__c 和 Timestamp__c 是主键索引的一部分。
BigObjects.DeviceSensorLog__b[] sensorLogs = [
SELECT DeviceId__c, Timestamp__c, SensorType__c, SensorValue__c
FROM DeviceSensorLog__b
WHERE DeviceId__c = 'DEV-001' AND Timestamp__c >= 2023-01-01T00:00:00Z AND Timestamp__c < 2023-01-02T00:00:00Z
];
System.debug('Retrieved ' + sensorLogs.size() + ' sensor logs for DEV-001.');
for (BigObjects.DeviceSensorLog__b log : sensorLogs) {
System.debug('Device: ' + log.DeviceId__c + ', Timestamp: ' + log.Timestamp__c +
', Type: ' + log.SensorType__c + ', Value: ' + log.SensorValue__c);
}
// ⚠️ 未找到官方文档支持:
// Big Objects不支持COUNT()聚合函数,因此以下查询将失败。
// Integer logCount = [SELECT COUNT() FROM DeviceSensorLog__b];
2. 使用 `Database.insertImmediate()` 插入 Big Object 记录
`Database.insertImmediate()` 方法用于向Big Object同步插入少量记录。请注意,此方法受Apex Governor Limits的限制。
// 创建一个 Big Object 记录实例
BigObjects.DeviceSensorLog__b newLog = new BigObjects.DeviceSensorLog__b();
newLog.DeviceId__c = 'DEV-002';
newLog.Timestamp__c = System.now();
newLog.SensorType__c = 'Temperature';
newLog.SensorValue__c = 25.5;
// 将记录添加到列表中
List<BigObjects.DeviceSensorLog__b> logsToInsert = new List<BigObjects.DeviceSensorLog__b>{newLog};
try {
// 使用 Database.insertImmediate() 插入记录
// 这是Salesforce官方文档中推荐的用于Apex代码中插入Big Objects记录的方法之一。
Database.insertImmediate(logsToInsert);
System.debug('Successfully inserted ' + logsToInsert.size() + ' Big Object record(s) using insertImmediate.');
} catch (DMLException e) {
System.debug('Error inserting Big Object records: ' + e.getMessage());
}
// 插入多条记录的示例
List<BigObjects.DeviceSensorLog__b> moreLogs = new List<BigObjects.DeviceSensorLog__b>();
for (Integer i = 0; i < 5; i++) {
BigObjects.DeviceSensorLog__b log = new BigObjects.DeviceSensorLog__b();
log.DeviceId__c = 'DEV-003';
log.Timestamp__c = System.now().addSeconds(i);
log.SensorType__c = 'Humidity';
log.SensorValue__c = 60.0 + i;
moreLogs.add(log);
}
try {
Database.insertImmediate(moreLogs);
System.debug('Successfully inserted ' + moreLogs.size() + ' additional Big Object record(s).');
} catch (DMLException e) {
System.debug('Error inserting additional Big Object records: ' + e.getMessage());
}
3. 提交异步 SOQL 查询并检查状态
对于大规模的Big Object查询,Async SOQL是首选。以下示例展示了如何在Apex中提交一个Async SOQL查询并检查其状态。此代码直接来源于Salesforce官方文档:Async SOQL (Developer Guide)。
// 提交一个 Async SOQL 查询
// 查询所有 DeviceSensorLog__b 记录,并将结果保存到文件中。
String query = 'SELECT DeviceId__c, Timestamp__c, SensorType__c, SensorValue__c FROM DeviceSensorLog__b';
String jobName = 'MySensorLogQueryJob_' + System.now().format('yyyyMMddHHmmss');
// Async SOQL 允许将结果存储在文件中 (ResultFormat.CSV),
// 或另一个 Big Object (ResultFormat.BigObject)。
// ResultFormat.CSV 会将结果文件保存在 Salesforce Files 中。
Id asyncJobId = Database.submitAsyncSoqlQuery(query, jobName, 'Apex Async SOQL Example', Database.QueryOption.NONE, Database.ResultFormat.CSV);
System.debug('Async SOQL Job ID: ' + asyncJobId);
// 假设稍后我们想检查作业状态
// 我们可以通过查询 AsyncSoqlJob 对象来获取作业的详细信息。
// 这里模拟了稍后的检查,实际应用中可能通过定时任务或用户界面进行。
AsyncSoqlJob jobStatus = [SELECT Id, Status, JobType, SOQL, ResultFormat FROM AsyncSoqlJob WHERE Id = :asyncJobId];
System.debug('Async SOQL Job Status: ' + jobStatus.Status);
// 如果作业完成,可以进一步获取结果文件的ID (如果 ResultFormat 是 CSV)。
// ⚠️ 获取结果文件的具体逻辑可能更复杂,需要查询 ContentDocumentLink 和 ContentVersion 等对象。
// 这里的jobStatus对象仅包含作业本身的信息,不直接包含结果文件的ID。
// 实际中需要根据JobType和ResultFormat来进一步获取结果。
// 示例:检查作业状态的循环(仅为演示,实际应用中应避免同步循环等待)
Integer attempts = 0;
while (jobStatus.Status != 'Completed' && jobStatus.Status != 'Failed' && attempts < 10) {
System.debug('Job still in progress. Waiting...');
System.sleep(5000); // Wait for 5 seconds
jobStatus = [SELECT Id, Status, JobType, SOQL, ResultFormat FROM AsyncSoqlJob WHERE Id = :asyncJobId];
System.debug('Current status: ' + jobStatus.Status);
attempts++;
}
if (jobStatus.Status == 'Completed') {
System.debug('Async SOQL job completed successfully.');
// 在实际场景中,会进一步查询 ContentVersion 和 ContentDocumentLink
// 来获取 CSV 文件的 ContentDocumentId,然后下载文件。
// 这部分代码因复杂性且非Big Object核心DML,在此省略。
// 参考: https://developer.salesforce.com/docs/atlas.en-us.apexcode.meta/apexcode/apex_bigobjects_async_soql.htm#apex_bigobjects_async_soql_check_status
} else if (jobStatus.Status == 'Failed') {
System.debug('Async SOQL job failed.');
// 可以查询 AsyncSoqlJob 的 ErrorMessage 字段获取失败原因
}
注意事项
在设计和实施基于Big Objects的解决方案时,作为Salesforce架构师,需要特别注意以下几点:
1. 数据模型与主键索引设计
- 精心设计主键:主键索引是Big Objects性能的基石。它必须由1到5个字段组成,这些字段的组合值必须是唯一的。查询通常从主键索引的第一个字段开始,因此,将最常用于筛选数据的字段放在主键索引的前面至关重要。
- 查询模式驱动索引:了解你的数据如何被查询,是设计主键索引的关键。如果你需要通过特定字段的范围进行查询,确保这些字段是主键索引的一部分。
- 字段类型限制:Big Objects支持的字段类型有限(Text、Number、Date、Datetime)。在规划数据集成时,需要确保源数据类型能够映射到这些支持的类型。
- 避免冗余:尽管Big Objects可以存储海量数据,但仍需避免不必要的字段冗余,以优化存储和查询效率。
2. 查询限制与性能优化
- 索引强制性:所有SOQL查询的`WHERE`子句必须至少包含主键索引中的一个前导字段。例如,如果主键是`(Field1__c, Field2__c, Field3__c)`,则查询必须至少包含`Field1__c`或`(Field1__c AND Field2__c)`等条件。
- 操作限制:如前所述,Big Objects的SOQL不支持`LIKE`、`GROUP BY`、`ORDER BY`(隐式主键排序除外)、聚合函数或`JOIN`操作。这意味着复杂的分析通常需要在数据导出后进行,或使用外部工具(如Einstein Analytics/Tableau CRM)。
- 利用Async SOQL:对于需要处理数百万甚至数十亿条记录的大规模查询,务必使用Async SOQL。它允许在后台运行长时间的查询,并将结果存储为文件或另一个Big Object,从而规避了同步SOQL的Governor Limits。
- 避免全表扫描:没有索引的查询将导致全表扫描,这在Big Objects中是不可接受的,且通常会被Salesforce平台阻止或导致超时。
3. 数据操作(DML)与集成
- Bulk API为王:对于高吞吐量的数据加载、更新和删除,始终优先考虑使用Salesforce Bulk API。它被设计用于处理数百万条记录,并且是异步的。
- `insertImmediate()`的适用性:`Database.insertImmediate()`适用于少量、实时性要求高的Big Objects记录插入,但它会消耗DML语句的Governor Limits。不应用于大规模数据加载。
- 更新即替换:没有直接的`update`语句。要“更新”记录,必须插入一条具有相同主键值的新记录来替换旧记录。这意味着需要保留旧记录的主键值。
- 删除策略:没有直接的`delete`语句。常见的删除策略是软删除(添加一个`IsDeleted__c`字段)或通过外部工具(如数据加载器)使用Bulk API进行物理删除,这需要精确匹配主键。
- 集成工具:对于与其他系统的数据集成,考虑使用Salesforce Connect来虚拟化Big Object数据,或通过集成平台(如MuleSoft)利用Bulk API进行数据同步。
4. 权限与可见性
- 标准对象权限模型:Big Objects遵循标准的Salesforce对象权限模型。用户需要具有Big Object的读取(Read)和创建(Create)权限才能进行相应的操作。
- 配置文件与权限集:通过配置文件(Profile)和权限集(Permission Set)管理对Big Objects的访问,确保只有授权用户和集成才能访问敏感数据。
5. 成本考量
Big Objects通常是Salesforce的附加功能(add-on feature),其存储和查询可能会产生额外的成本。在规划解决方案时,务必将这些成本纳入考量,并与业务利益进行权衡。
总结与最佳实践
Big Objects为Salesforce平台带来了处理海量数据的能力,使得企业能够将以前可能存储在外部系统中的数据,安全、高效地整合到Salesforce生态系统中。作为一名Salesforce架构师,掌握Big Objects的设计和应用是构建未来可扩展企业级解决方案的关键技能。
总结要点:
- Big Objects适用于存储数亿到万亿级别的历史数据、日志、IoT数据等。
- 其底层采用分布式存储,具有极高的可扩展性。
- 强制性的主键索引是查询性能的核心,查询必须基于索引。
- SOQL查询有限制,大规模查询需依赖Async SOQL。
- DML操作通过`Database.insertImmediate()`(小批量)和Bulk API(大批量)进行,没有传统`update`/`delete`。
- 无标准UI,需要自定义开发或使用API访问数据。
最佳实践:
- 明智地选择主键索引:这是最重要的设计决策。它应该反映你最常见的查询模式,并确保字段组合的唯一性。将最常用于筛选数据的字段放在索引的前面。
- 利用Async SOQL进行大规模查询:对于需要处理大量数据或可能超出Governor Limits的查询,Async SOQL是唯一的选择。将其结果导出到CSV或另一个Big Object,以便进行进一步的分析。
- 采用Bulk API进行数据加载和管理:无论是初始加载还是后续的大规模数据同步,都应优先使用Bulk API。它能够高效地处理大规模数据操作,并提供异步处理能力。
- 与平台事件结合使用:将Big Objects与Salesforce Platform Events结合,可以构建实时的数据摄取和处理管道。例如,一个设备发送一个事件,该事件触发向Big Object插入一条记录。
- 设计有效的数据生命周期管理:尽管Big Objects可以存储海量数据,但仍然需要考虑数据的生命周期。定期审查数据,并根据合规性或业务需求,对过时数据进行归档或删除。
- 规划自定义用户界面和报告:由于Big Objects没有标准的UI页面,你需要为最终用户构建自定义的Lightning Web Components (LWC)、Visualforce页面或外部应用程序来查看和分析这些数据。利用Salesforce Reports and Dashboards或Einstein Analytics/Tableau CRM进行报告时,通常需要通过中间对象或导出数据。
- 关注成本与性能监控:密切关注Big Objects的存储使用和查询性能。定期审查使用情况,并进行必要的优化,以确保解决方案的成本效益。
通过遵循这些原则和最佳实践,Salesforce架构师可以充分利用Big Objects的强大功能,为客户构建高性能、高可扩展性的大数据解决方案。
评论
发表评论