實(shí)戰(zhàn):Shardingsphere分庫分表

前言

由于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫大多采用B+樹類型的索引，在數(shù)據(jù)量超過閾值的情況下，索引深度的增加也將使得磁盤訪問的IO次數(shù)增加，進(jìn)而導(dǎo)致查詢性能的下降；同時，高并發(fā)訪問請求也使得集中式數(shù)據(jù)庫成為系統(tǒng)的最大瓶頸。

項(xiàng)目介紹

Apache ShardingSphere 是一套開源的分布式數(shù)據(jù)庫中間件解決方案組成的生態(tài)圈，它由 JDBC、Proxy 和 Sidecar（規(guī)劃中）這 3 款相互獨(dú)立，卻又能夠混合部署配合使用的產(chǎn)品組成。它們均提供標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)分片、分布式事務(wù)和數(shù)據(jù)庫治理功能，可適用于如 Java 同構(gòu)、異構(gòu)語言、云原生等各種多樣化的應(yīng)用場景。

Apache ShardingSphere 定位為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中間件，旨在充分合理地在分布式的場景下利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的計(jì)算和存儲能力，而并非實(shí)現(xiàn)一個全新的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。它通過關(guān)注不變，進(jìn)而抓住事物本質(zhì)。

官方地址：http://shardingsphere.apache.org

本文目標(biāo)

本文將以springboot進(jìn)行集成演示，以訂單表為例，演示shardingsphere分庫分表的基本原理及配置。

項(xiàng)目產(chǎn)生的demo地址見尾部。

實(shí)戰(zhàn)

數(shù)據(jù)庫腳本

id主鍵不設(shè)置為自增,分別在db0和db1創(chuàng)建t_order_2019、t_order_2020三個表

 CREATE TABLE `t_order` (
  `id` bigint(20) NOT NULL,
  `order_sn` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '訂單編號',
  `member_id` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '用戶id',
  `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '創(chuàng)建時間',
  `status` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '訂單狀態(tài)',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

maven依賴

????<properties>
?????????<sharding-sphere.version>4.0.0-RC2sharding-sphere.version>
????properties>
?<dependency>
?????????<groupId>org.apache.shardingspheregroupId>
?????????<artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starterartifactId>
?????????<version>${sharding-sphere.version}version>
????dependency>

配置文件

配置db0和db1兩個數(shù)據(jù)庫，定義數(shù)據(jù)庫路由規(guī)則為member_id除以2取余。

每個數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建t_order_0、t_order_1、t_order_2三張表，定義表的路由規(guī)則為member_id除以3取余。

mybatis.mapper-locations=classpath:mybatis/*Mapper.xml
logging.level.com.lzn.shardingsphere.dao=debug

spring.shardingsphere.datasource.names = db0,db1

spring.shardingsphere.datasource.db0.type = com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.shardingsphere.datasource.db0.driver-class-name = com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.db0.jdbc-url = jdbc:mysql://192.168.202.128:3306/sharding?characterEncoding=utf8&useSSL=false
spring.shardingsphere.datasource.db0.username = root
spring.shardingsphere.datasource.db0.password = 123qwe

spring.shardingsphere.datasource.db1.type = com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.shardingsphere.datasource.db1.driver-class-name = com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.db1.jdbc-url = jdbc:mysql://192.168.202.128:3307/sharding?characterEncoding=utf8&useSSL=false
spring.shardingsphere.datasource.db1.username = root
spring.shardingsphere.datasource.db1.password = 123qwe

# 分庫策略 根據(jù)id取模確定數(shù)據(jù)進(jìn)哪個數(shù)據(jù)庫
spring.shardingsphere.sharding.default-database-strategy.inline.sharding-column = member_id
spring.shardingsphere.sharding.default-database-strategy.inline.algorithm-expression = db$->{member_id % 2}

# 分表策略
# 節(jié)點(diǎn) db0.t_order_0,db0.t_order_1,db0.t_order_2,db1.t_order_0,db1.t_order_1,db1.t_order_2
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.actual-data-nodes = db$->{0..1}.t_order_$->{0..2}
# 分表字段member_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.table-strategy.inline.sharding-column = member_id
# 分表策略 根據(jù)member_id取模,確定數(shù)據(jù)最終落在那個表中
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.table-strategy.inline.algorithm-expression = t_order_$->{member_id % 3}

# 使用SNOWFLAKE算法生成主鍵
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.key-generator.column = id
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.key-generator.type = SNOWFLAKE

數(shù)據(jù)庫持久層

使用mybatis-generator生成

實(shí)體類

image-20200615171558278

Dao接口

image-20200615171449030

sql文件

image-20200615172144593

啟動項(xiàng)目

image-20200615152237950

測試驗(yàn)證

插入測試：準(zhǔn)備member_id分別為 100,101,102,103的

預(yù)期結(jié)果：依次在db0.t_order_1、db1.t_order_2、db0.t_order_0、db1.order_1

單元測試類

@Test
????void?TestInsertOrder(){
????????List?orderList?=?new?ArrayList<>();
????????orderList.add(new?Order("111111",100L,new?Date(),1));
????????orderList.add(new?Order("222222",101L,new?Date(),1));
????????orderList.add(new?Order("333333",102L,new?Date(),1));
????????orderList.add(new?Order("444444",103L,new?Date(),1));
????????for(Order?order:orderList){
????????????orderService.createOrder(order);
????????}
????}

![image-20200615171235787](http://lznqn.cxylt.cn/picGO/image-20200615171235787.png

image-20200615172440925

插入驗(yàn)證

member_id = 100 路由到db0.t_order_1

image-20200615173904768image-20200615172702673

member_id = 101 路由到 db1.t_order_2

image-20200615174037627image-20200615172833384

member_id = 102 路由到 db0.t_order_0

image-20200615174754591image-20200615172639393

member_id = 103 路由到 db1.t_order_1

image-20200615175039272image-20200615172746566

查詢驗(yàn)證

不帶分片鍵的查詢

@Test
????void?TestListOrder(){
????????OrderExample?orderExample?=?new?OrderExample();
????????List?orderList=?orderService.listOrder(orderExample);
????????for?(Order?o:orderList){
????????????System.out.println(o.toString());
????????}
????}

此時會全庫全表查詢，并將結(jié)果匯總

2020-06-15 18:00:59.099  INFO 948 --- [           main] ShardingSphere-SQL                       : Actual SQL: db0 ::: select
    id, order_sn, member_id, create_time, status
  from t_order_0
2020-06-15 18:00:59.099  INFO 948 --- [           main] ShardingSphere-SQL                       : Actual SQL: db0 ::: select
    id, order_sn, member_id, create_time, status
    from t_order_1
2020-06-15 18:00:59.099  INFO 948 --- [           main] ShardingSphere-SQL                       : Actual SQL: db0 ::: select
    id, order_sn, member_id, create_time, status
    from t_order_2
2020-06-15 18:00:59.099  INFO 948 --- [           main] ShardingSphere-SQL                       : Actual SQL: db1 ::: select
    id, order_sn, member_id, create_time, status
    from t_order_0
2020-06-15 18:00:59.099  INFO 948 --- [           main] ShardingSphere-SQL                       : Actual SQL: db1 ::: select
    id, order_sn, member_id, create_time, status
    from t_order_1
2020-06-15 18:00:59.100  INFO 948 --- [           main] ShardingSphere-SQL                       : Actual SQL: db1 ::: select
    id, order_sn, member_id, create_time, status
    from t_order_2
Order(id=479339444940308481, orderSn=333333, memberId=102, createTime=Mon Jun 15 17:23:47 CST 2020, status=1)
Order(id=479339438946648065, orderSn=111111, memberId=100, createTime=Mon Jun 15 17:23:45 CST 2020, status=1)
Order(id=479339445393293312, orderSn=444444, memberId=103, createTime=Mon Jun 15 17:23:47 CST 2020, status=1)
Order(id=479339444424409088, orderSn=222222, memberId=101, createTime=Mon Jun 15 17:23:47 CST 2020, status=1)

帶有member_id的分片條件

 @Test
    void TestListOrder2(){
        OrderExample orderExample = new OrderExample();
        OrderExample.Criteria criteria = orderExample.createCriteria();
        criteria.andMemberIdEqualTo(101L);
        List orderList= orderService.listOrder(orderExample);
        for (Order o:orderList){
            System.out.println(o.toString());
        }
    }

會自動路由到對應(yīng)表

2020-06-15 18:06:18.346  INFO 19768 --- [           main] ShardingSphere-SQL                       : Actual SQL: db1 ::: select


    id, order_sn, member_id, create_time, status

    from t_order_2


     WHERE (  member_id = ? ) ::: [101]
Order(id=479339444424409088, orderSn=222222, memberId=101, createTime=Mon Jun 15 17:23:47 CST 2020, status=1)

總結(jié)

shardingsphere分庫分表可以解決單庫單表的數(shù)據(jù)庫的性能瓶頸問題，開發(fā)者使用起來也比較簡單，只需定義好分片的規(guī)則和算法,shardingsphere會自動路由、改寫sql、將結(jié)果合并返回。但分庫分表也會增加系統(tǒng)的復(fù)雜度，例如跨庫的join問題，事務(wù)問題，成本問題等，需要綜合考慮是否有分庫分表的必要。

項(xiàng)目demo地址

https://github.com/pengziliu/GitHub-code-practice

END

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