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SpringBoot集成ShardingSphere实现数据库分表

2024-12-18 15:39:21 作者：IT橘子皮

ShardingSphere 是一个开源的分布式数据库中间件,旨在为应用提供数据库分片、读写分离、分布式事务等功能,下面我们来看看SpringBoot如何集成ShardingSphere实现数据库分表吧

ShardingSphere功能介绍

ShardingSphere 是一个开源的分布式数据库中间件，旨在为应用提供数据库分片、读写分离、分布式事务等功能。它能够与现有的数据库无缝集成，并且支持多种数据库（包括 MySQL、SQL Server、Oracle 等），且无需对应用代码做太多改动。

官网：shardingsphere.apache.org/

ShardingSphere 提供以下核心功能

1.分库分表 (Sharding)：

通过配置规则将数据划分到多个数据库或表中，常见的分片方式包括基于范围、哈希、复合字段等。
支持多种分片策略，如按某个字段值分片（例如，基于 user_id 或 order_id 等字段），以及表和数据库的分片。

2.读写分离 (Read/Write Splitting)：

可以通过配置实现读操作与写操作分离。一般情况下，写操作指向主库，读操作可以从多个副本库进行负载均衡读取。

3.数据脱敏与加密 (Data Masking & Encryption)：

提供数据加密与脱敏功能，保护数据库中的敏感数据。

4.分布式事务 (Distributed Transaction)：

支持分布式事务，确保跨多个数据库操作时的一致性。

5.透明性与兼容性：

ShardingSphere 是一个数据库中间件，能够透明地将分片策略应用到应用层。它支持与 Spring Boot、Spring Cloud、MyBatis、JPA 等框架的集成，应用层代码无需做额外改动。

6.支持多种数据库：

ShardingSphere 支持 MySQL、PostgreSQL、SQL Server、Oracle 等常见数据库。可以灵活地选择需要支持的数据库。

7.高可扩展性：

ShardingSphere 提供了扩展点，支持灵活的功能扩展与二次开发。

Spring Boot中使用ShardingSphere实现分表

Spring Boot中使用ShardingSphere实现分表，并同时支持SQL Server、MySQL、Oracle、PostgreSQL

在 Spring Boot 中使用 ShardingSphere 实现分表，并同时支持 SQL Server、MySQL、Oracle 和 PostgreSQL 数据库，需要进行以下步骤。通过配置 ShardingSphere 的分片策略，结合不同数据库的连接设置，可以实现跨多个数据库的数据分片。

步骤 1: 引入必要的依赖

在 pom.xml 文件中，添加 Spring Boot、ShardingSphere 和不同数据库的 JDBC 驱动。

<dependencies>
    <!-- Spring Boot 基础依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
    </dependency>

    <!-- ShardingSphere-JDBC for Spring Boot -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
        <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>5.0.0</version> <!-- 请根据需要选择合适的版本 -->
    </dependency>

    <!-- MySQL 驱动 -->
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    </dependency>

    <!-- SQL Server 驱动 -->
    <dependency>
        <groupId>com.microsoft.sqlserver</groupId>
        <artifactId>mssql-jdbc</artifactId>
        <version>9.4.1.jre8</version>
    </dependency>

    <!-- Oracle 驱动 -->
    <dependency>
        <groupId>com.oracle.database.jdbc</groupId>
        <artifactId>ojdbc8</artifactId>
        <version>19.8.0.0</version>
    </dependency>

    <!-- PostgreSQL 驱动 -->
    <dependency>
        <groupId>org.postgresql</groupId>
        <artifactId>postgresql</artifactId>
        <version>42.5.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

步骤 2: 配置 application.yml

在 application.yml 中，配置 ShardingSphere 相关数据源以及分片策略。

spring:
  datasource:
    # 配置 MySQL 数据源
    mysql:
      url: jdbc:mysql://localhost:3306/mysql_db
      username: root
      password: root
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

    # 配置 SQL Server 数据源
    sqlserver:
      url: jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=sqlserver_db
      username: sa
      password: password
      driver-class-name: com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver

    # 配置 Oracle 数据源
    oracle:
      url: jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl
      username: oracle
      password: oracle
      driver-class-name: oracle.jdbc.OracleDriver

    # 配置 PostgreSQL 数据源
    postgresql:
      url: jdbc:postgresql://localhost:5432/postgresql_db
      username: postgres
      password: password
      driver-class-name: org.postgresql.Driver

  sharding:
    jdbc:
      config:
        data-source:
          mysql:
            url: jdbc:mysql://localhost:3306/mysql_db
            username: root
            password: root
            driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
          sqlserver:
            url: jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=sqlserver_db
            username: sa
            password: password
            driver-class-name: com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver
          oracle:
            url: jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl
            username: oracle
            password: oracle
            driver-class-name: oracle.jdbc.OracleDriver
          postgresql:
            url: jdbc:postgresql://localhost:5432/postgresql_db
            username: postgres
            password: password
            driver-class-name: org.postgresql.Driver

      rules:
        sharding:
          tables:
            order:
              actual-data-nodes: mysql.order_${0..1},sqlserver.order_${0..1},oracle.order_${0..1},postgresql.order_${0..1}
              table-strategy:
                inline:
                  sharding-column: order_id
                  algorithm-expression: order_${order_id % 2}
            user:
              actual-data-nodes: mysql.user_${0..1},sqlserver.user_${0..1},oracle.user_${0..1},postgresql.user_${0..1}
              table-strategy:
                inline:
                  sharding-column: user_id
                  algorithm-expression: user_${user_id % 2}

解释：

data-source: 定义了每个数据库的数据源，包括 MySQL、SQL Server、Oracle 和 PostgreSQL。
sharding: 配置了分片规则。每个表（如 order 和 user）在不同数据库中都有实际的数据节点，例如 mysql.order_0, sqlserver.order_0 等。
table-strategy: 使用 inline 策略，依据 order_id 或 user_id 来进行分片，例如 order_id % 2 表示将数据分片为 order_0 或 order_1。

步骤 3: 配置 ShardingSphere 数据源和分片规则

你需要编写 Java 配置类来配置 ShardingSphere 数据源和分片规则。

ShardingConfig.java：

@Configuration
@EnableTransactionManagement
public class ShardingConfig {

    @Bean
    public DataSource dataSource() throws SQLException {
        return ShardingDataSourceFactory.createDataSource(createDataSourceMap(), createShardingRuleConfig());
    }

    private Map<String, DataSource> createDataSourceMap() {
        Map<String, DataSource> dataSourceMap = new HashMap<>();
        dataSourceMap.put("mysql", createDataSource("mysql"));
        dataSourceMap.put("sqlserver", createDataSource("sqlserver"));
        dataSourceMap.put("oracle", createDataSource("oracle"));
        dataSourceMap.put("postgresql", createDataSource("postgresql"));
        return dataSourceMap;
    }

    private DataSource createDataSource(String dataSourceName) {
        HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource();
        switch (dataSourceName) {
            case "mysql":
                dataSource.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mysql_db");
                dataSource.setUsername("root");
                dataSource.setPassword("root");
                dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
                break;
            case "sqlserver":
                dataSource.setJdbcUrl("jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=sqlserver_db");
                dataSource.setUsername("sa");
                dataSource.setPassword("password");
                dataSource.setDriverClassName("com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver");
                break;
            case "oracle":
                dataSource.setJdbcUrl("jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl");
                dataSource.setUsername("oracle");
                dataSource.setPassword("oracle");
                dataSource.setDriverClassName("oracle.jdbc.OracleDriver");
                break;
            case "postgresql":
                dataSource.setJdbcUrl("jdbc:postgresql://localhost:5432/postgresql_db");
                dataSource.setUsername("postgres");
                dataSource.setPassword("password");
                dataSource.setDriverClassName("org.postgresql.Driver");
                break;
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Unsupported DataSource");
        }
        return dataSource;
    }

    private ShardingRuleConfiguration createShardingRuleConfig() {
        ShardingRuleConfiguration shardingRuleConfig = new ShardingRuleConfiguration();

        // 配置订单表的分片规则
        shardingRuleConfig.getTableRuleConfigs().add(createOrderTableRule());
        // 配置用户表的分片规则
        shardingRuleConfig.getTableRuleConfigs().add(createUserTableRule());

        // 设置默认数据源
        shardingRuleConfig.setDefaultDataSourceName("mysql");

        return shardingRuleConfig;
    }

    private TableRuleConfiguration createOrderTableRule() {
        TableRuleConfiguration orderTableRuleConfig = new TableRuleConfiguration();
        orderTableRuleConfig.setLogicTable("order");
        orderTableRuleConfig.setActualDataNodes("mysql.order_${0..1},sqlserver.order_${0..1},oracle.order_${0..1},postgresql.order_${0..1}");
        orderTableRuleConfig.setTableShardingStrategyConfig(new InlineShardingStrategyConfiguration("order_id", "order_${order_id % 2}"));
        return orderTableRuleConfig;
    }

    private TableRuleConfiguration createUserTableRule() {
        TableRuleConfiguration userTableRuleConfig = new TableRuleConfiguration();
        userTableRuleConfig.setLogicTable("user");
        userTableRuleConfig.setActualDataNodes("mysql.user_${0..1},sqlserver.user_${0..1},oracle.user_${0..1},postgresql.user_${0..1}");
        userTableRuleConfig.setTableShardingStrategyConfig(new InlineShardingStrategyConfiguration("user_id", "user_${user_id % 2}"));
        return userTableRuleConfig;
    }
}

说明：

createDataSourceMap() 方法将所有数据源注册到 ShardingDataSourceFactory。
createShardingRuleConfig() 方法定义了分片规则，分别为 order 和 user 表指定了分片策略。
分片策略通过 InlineShardingStrategyConfiguration 来设置，依据字段 order_id 或 user_id 进行分片。

步骤 4: 创建实体类

你需要根据业务需求定义实体类。例如：

@Entity
public class Order {

    @Id
    private Long orderId;
    private String orderDetails;

    // getters and setters
}

@Entity
public class User {

    @Id
    private Long userId;
    private String userName;

    // getters and setters
}

步骤 5: 测试

创建一些简单的测试用例，来验证 ShardingSphere 的分片是否按预期工作。你可以通过执行一些简单的 CRUD 操作来检查分片效果。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class ShardingTest {

    @Autowired
    private OrderRepository orderRepository;

    @Test
    public void testOrderSharding() {
        Order order = new Order();
        order.setOrderId(1L);
        order.setOrderDetails("Test order");
        orderRepository.save(order);

        Optional<Order> savedOrder = orderRepository.findById(1L);
        assertTrue(savedOrder.isPresent());
    }
}

总结

通过上面的配置，ShardingSphere 能够实现跨多个数据库的分片，包括 MySQL、SQL Server、Oracle 和 PostgreSQL。在实际应用中，你可以根据需要调整分片规则，结合数据源来实现分布式数据管理。

以上就是SpringBoot集成ShardingSphere实现数据库分表的详细内容，更多关于SpringBoot ShardingSphere数据库分表的资料请关注脚本之家其它相关文章！