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mysql+shardingSphere的分库分表实现示例

作者：​​​​​​​ _BugMan

分库分表是一种场景解决方案,它的出现是为了解决一些场景问题的,本文主要介绍了mysql+shardingSphere的分库分表实现示例,具有一定的参考价值,感兴趣的可以

1.什么是分库分表

分库分表是一种场景解决方案，它的出现是为了解决一些场景问题的，哪些场景喃？

分库分表是指的两种维度，一种维度是分库，另一种维度是分表。分的话有两种分法，一种是水平分，另一种是垂直分。

水平分是指将数据分为多段，一个服务器节点上存放一段，读写的时候走自己要的那一段所在服务器上。一段也叫一个分片（sharding）

垂直分是指将一个库或者一个表从一个整体拆成多个部分，不同服务器上存储一部分：

2.分片方法

其实总的来说分库都还好，垂直分库对应着服务拆成微服务做到资源隔离各玩儿各的，问题都还不大，而且一般不会出现水平分库，因为库里面数据多的也就某一些表，我们面对更多的是水平分表。水平分表首先要面对的就是如何分片？

分片方法有如下几种：

hash分片法：

主键对服务器数量取余。

这种方式在扩容后数据需要重新散列一遍，重新散列一遍花时间吗？当然花时间，但是不散列又不行，为什么喃？举个例，原来id=12的数据散列到了0表，扩容后不迁移的话按照规则id=12的表会散列到4表，这就会导致id=12这条数据在查找的时候找不到：

当然hash算法可以用一致性hash算法来优化，但其数据迁移肯定是无法规避的，且一致性hash算法本身也存在无法规避的缺点。博主之前有一篇一致性hash算法的文章，可移步：

一致性hash算法_一直hash算法-CSDN博客

range分片法：

按照编号顺序均匀的分片，好处是扩容不用散列，但是新数据往往是使用频率更高的数据，会导致压力不均匀，而且现在一般唯一ID为了安全性都是无序的，比如采用UUID做主键的时候，所以range分片法的场景适用也很有限。

3.测试数据

用一张订单表来做测试数据，根据主键来分库分表：

create table order_(
id varchar(100) primary key,
productName VARCHAR(100),
productId VARCHAR(100),
createTime datetime,
statue INT
)ENGINE=INNODB;

准备了两个库，db01和db02都有这张订单表：

依赖版本：

千万注意版本的对齐！

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <!--prometheus -->
        <dependency>
            <groupId>io.micrometer</groupId>
            <artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
        </dependency>
​
        <!-- MySQL驱动 -->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.29</version>
        </dependency>
        <!-- MyBatis Plus Starter -->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.5.1</version>
        </dependency>
        <!--sharding-jdbc-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
            <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>4.1.1</version>
        </dependency>
        <!-- Alibaba Druid 数据源 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>1.2.8</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.24</version>
        </dependency>
    </dependencies>
    
<dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
                <version>2.6.3</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

4.shardingSphere

4.1.介绍

分片方法说起来容易，要自己去实现一个全过程的分片分表还是很繁琐的，需要手动实现多数据源，然后实现散列算法来控制读写请求映射到哪一台服务器，升级一点的功能还包括要与服务器进行心跳通信，获取服务器的信息等等。所以说还是直接用"轮子"吧。

Apache ShardingSphere 是一个开源的分布式数据库中间件解决方案，它由阿里巴巴集团开源，目前是 Apache 软件基金会旗下的顶级项目。ShardingSphere 通过提供一组与数据库交互的标准化接口（如JDBC驱动或代理服务），对上层应用隐藏了复杂的分布式数据库处理逻辑，为开发者提供了易用且功能强大的分库分表、读写分离、数据治理、弹性伸缩等功能。

ShardingSphere分为三部分：Sharding-JDBC、Sharding-Proxy、Sharding-Sidecar。

4.2.sharding jdbc

其中Sharding-JDBC，其会托管JDBC，然后支持实现分库分表、读写分离。分库分表和读写分离都是通过配置实现的，配置好数据源，然后配置好分库规则即可。当然读写分离的前提是数据库已经配置成了读写分离的模式。以下是配置示例：

spring:
  application:
    name: testDemo
  shardingsphere:
    datasource:
      names: ds0,ds1
      ds0:
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/db01?serverTimezone=UTC
        username: root
        password: admin
      ds1:
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/db02?serverTimezone=UTC
        username: root
        password: admin
    sharding:
      default-database-strategy:
        inline:
          sharding-column: order_id
          algorithm-expression: ds$->{order_id % 2}
        tables:
          t_order:
            actual-data-nodes: ds$->{0..1}.t_order_$->{0..1}
            table-strategy:
              inline:
                sharding-column: order_id
                algorithm-expression: t_order_$->{order_id % 2}
      #读写分离
      master-slave-rules:
        ms_ds:
          master-data-source-name: ds0
          slave-data-source-names: ds1
          load-balance-algorithm-type: ROUND_ROBIN #负载均衡算法
    props:
      sql.show: true #是否打印sql

上述YAML配置已经使用了inline表达式实现了基于order_id字段的分库和分表规则。当然还提供了接口，对于自定义分库、分表规则，可以通过实现ShardingSphere提供的接口来自定义算法类，并在配置中引用这些类。

public class CustomDatabaseShardingAlgorithm implements PreciseShardingAlgorithm<Integer> {
    @Override
    public String doSharding(Collection<String> availableTargetNames, PreciseShardingValue<Integer> shardingValue) {
        // 根据order_id和其他可能的业务逻辑计算数据库名称
        int orderId = shardingValue.getValue();
        return "ds" + (orderId % 2); // 这里仅作为示例，实际请根据业务需求编写
    }
}
spring:
  application:
    name: testDemo
  shardingsphere:
    # ... 数据源配置 ...
    sharding:
      default-database-strategy:
        precise:
          sharding-column: order_id
          algorithm-class-name: com.example.CustomDatabaseShardingAlgorithm
      tables:
        t_order:
          actual-data-nodes: ds$->{0..1}.t_order_$->{0..1}
          table-strategy:
            precise:
              sharding-column: order_id
              # 同样可以为表级别分片指定自定义算法类
              algorithm-class-name: com.example.CustomTableShardingAlgorithm
      # ... 读写分离配置 ...
    props:
      sql.show: true

同样的，如果需要自定义分表规则，也需要创建一个实现相应接口（如PreciseShardingAlgorithm）的类，并在table-strategy部分通过algorithm-class-name属性引用它。以上示例中的CustomTableShardingAlgorithm即是一个假设存在的自定义分表策略类。请确保实际应用中已正确创建并配置此类。

4.3.sharding proxy

sharding proxy是一个中间件，也能实现分库分表和读写分离。不同于sharding jdbc需要侵入代码中对JDBC进行一个托管，sharding

proxy是无侵入式的，一个独立的组件。

sharding proxy需要先下载，然后解压、配置。

配置示例：

配置数据库的信息

然后需要导入mysql的驱动：

配置分库分表：

这里要注意了databaseName指向的数据库是一个总库，应用都会往这个库里面进行数据读写，然后由sharding proxy来向我们配置的不同数据源里进行分库分表。给出一个配置文件，大家感受一下，该配置文件基于Apache ShardingSphere 5.x版本的语法编写。不同版本可能配置项存在不同哈。

# config-sharding.yaml
​
schemaName: testDemo  # 指定逻辑库名称
​
rules:
  - !SHARDING
    dataSources:
      ds0:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/db01?serverTimezone=UTC
        username: root
        password: admin
        connectionTimeoutMilliseconds: 30000
        idleTimeoutMilliseconds: 60000
        maxLifetimeMilliseconds: 1800000
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
      ds1:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/db02?serverTimezone=UTC
        username: root
        password: admin
        # 其他连接池属性...
​
    shardingRule:
      tables:
        t_order:
          actualDataNodes: ds$->{0..1}.t_order_$->{0..1}
          databaseStrategy:
            inline:
              shardingColumn: order_id
              algorithmExpression: ds$->{order_id % 2}
          tableStrategy:
            inline:
              shardingColumn: order_id
              algorithmExpression: t_order_$->{order_id % 2}
​
      masterSlaveRules:
        ms_ds:
          masterDataSourceName: ds0
          slaveDataSourceNames: [ds1]
          loadBalanceAlgorithmType: ROUND_ROBIN
​
props:
  sql.show: true

4.4.两者之间的对比

sharding jdbc是侵入了应用，托管了JDBC，对代码有侵入性。

sharding proxy是对数据库下手，其并没用侵入数据库，也没用上数据库的bin log，而是去监听数据库的端口从而来拦截下sql。

但是proxy明显可以看到是中心化的，都在向一个点来写数据，是会有性能瓶颈的。

5.留个尾巴

不管是水平拆还是垂直拆，分库分表后一定会存在两个核心问题：

sharding是如何解决第一个问题的喃？首先sharding会各个节点上进行全表扫描，用类似笛卡尔积的办法聚合成最终的结果。

至于第二个问题，留在后文，我们将深入探究一下sharding生态圈是如何实现分布式事务的。除此之外还有一些尾巴要留在后文继续展开，包括：

到此这篇关于mysql+shardingSphere的分库分表实现示例的文章就介绍到这了,更多相关mysql shardingSphere分库分表内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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