分库分表-ShardingSphere

简介

Apache ShardingSphere 是一套开源的分布式数据库中间件解决方案组成的生态圈,它由 JDBC、Proxy 和 Sidecar,这 3 款相互独立,却又能够混合部署配合使用的产品组成。 它们均提供标准化的数据分片、分布式事务和数据库治理功能,目前,数据分片、读写分离、数据加密、影子库压测等功能,以及 MySQL、PostgreSQL、SQLServer、Oracle 等 SQL 与协议的支持,均通过插件的方式织入项目,ShardingSphere 已于2020年4月16日成为 Apache 软件基金会的顶级项目。

背景

公司项目随着业务数据不断增多,单表数量达到五百W以上,查询新增速度不断变慢,严重影响客户使用,分库分表势在必行,大概看了下相关的技术,果断选择了ShardingJDBC(使用人多,稳定成熟,加Apache加持),本文主要围绕ShardingSphere 做分库分表,简单介绍下ShardingSphere。

公司先做的分表,后来数据增多,存储磁盘满足不了单个数据库的大小,后来才做的分库,所以可以结合着自己的实际业务去做考虑是否做需要做分库,如果分表已经能满足自己的三年内的业务需求,可以不做分库操作,直接分表即可。

分片场景

策略 表名称 分片字段 表数量
某字段分库分表 sh_in_conf task_id 6
某字段分库分表 sh_in_log company_id 4
通用默认某字段分库分表 sh_in_toll biz_id 2
不分库分表 sh_in_info 只需在ds0库存在即可 1

库结构

ds0库

ds1库

Pom文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.2.1.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.sharding.test</groupId>
    <artifactId>sharding-demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>sharding-demo</name>
    <description>分库分表Demo</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <sharding.jdbc.version>4.0.0</sharding.jdbc.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.github.ulisesbocchio</groupId>
            <artifactId>jasypt-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.16</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
            <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>4.0.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.74</version>
        </dependency>

        <!-- 与swagger一起使用,需要注意-->
        <dependency>
            <groupId>io.springfox</groupId>
            <artifactId>springfox-swagger2</artifactId>
            <version>2.8.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.springfox</groupId>
            <artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId>
            <version>2.8.0</version>
        </dependency>

        <!--mybatis plus-->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.3.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-generator</artifactId>
            <version>3.3.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.freemarker</groupId>
            <artifactId>freemarker</artifactId>
            <version>2.3.29</version>
        </dependency>

        <!--前端-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
        </dependency>

        <!-- hutool 工具包-->
        <dependency>
            <groupId>cn.hutool</groupId>
            <artifactId>hutool-all</artifactId>
            <version>4.6.1</version>
        </dependency>

        <!-- lang包-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.4</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>

    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

分片算法测试

 public static void main(String[] args) {
        //分表表数量
        Integer table_num = 4;
        //分库数量
        Integer ds_num = 2;
        //分片内容
        String content = "a1922929222a1";
        Integer table = HashUtil.fnvHash(content) % table_num;
        Integer data = HashUtil.fnvHash(content) % ds_num;
        System.out.println("存入表:"+table);
        System.out.println("存入库:"+data);
    }

application.properties

server.port=8080
spring.application.name=sharding-demo
swagger2.enable=true
spring.profiles.active=sharding-db-table

##分库 数据库为偶数,每张表则保留偶数表 数据库为奇数表,则表为奇数表
spring.shardingsphere.datasource.names=ds0,ds1
####################################################  ds0 ####################################################
spring.shardingsphere.datasource.ds0.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.shardingsphere.datasource.ds0.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.ds0.jdbc-url=jdbc:mysql://172.21.16.52:3306/release_degree?characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC
spring.shardingsphere.datasource.ds0.username=dev
spring.shardingsphere.datasource.ds0.password=21758E78331B20E4
spring.shardingsphere.datasource.ds0.maximum-pool-size=128
spring.shardingsphere.datasource.ds0.connection-timeout=30000
spring.shardingsphere.datasource.ds0.max-lifetime=1200000
spring.shardingsphere.datasource.ds0.connection-test-query=SELECT 'X'
spring.shardingsphere.datasource.ds0.minimum-idle=10
########################################################  db1 ####################################################
spring.shardingsphere.datasource.ds1.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.shardingsphere.datasource.ds1.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.ds1.jdbc-url=jdbc:mysql://172.21.16.52:3306/sco_logging_core?characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC
spring.shardingsphere.datasource.ds1.username=dev
spring.shardingsphere.datasource.ds1.password=21758E78331B20E4
spring.shardingsphere.datasource.ds1.maximum-pool-size=128
spring.shardingsphere.datasource.ds1.connection-timeout=30000
spring.shardingsphere.datasource.ds1.max-lifetime=1200000
spring.shardingsphere.datasource.ds1.connection-test-query=SELECT 'X'
spring.shardingsphere.datasource.ds1.minimum-idle=10
##是否打印SQL
spring.shardingsphere.props.sql.show=true

application-sharding-db-table.properties

#分库时使用
# db type mysql
#mybatis-plus.global-config.db-config.db-type=mysql
# default data source ds0
spring.shardingsphere.sharding.default-data-source-name=ds0

#####根据biz_id分片
#分表
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_conf.actual-data-nodes=ds$->{0..1}.sh_in_conf_$->{0..5}
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_conf.table-strategy.standard.sharding-column=task_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_conf.table-strategy.standard.precise-algorithm-class-name=com.sharding.test.sharding.OtherPreciseShardingAlgorithm
#分库
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_conf.database-strategy.standard.sharding-column=task_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_conf.database-strategy.standard.precise-algorithm-class-name=com.sharding.test.sharding.OtherPreciseShardingAlgorithm
#####根据company_id分片
#分表
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_log.actual-data-nodes=ds$->{0..1}.sh_in_log_$->{0..3}
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_log.table-strategy.standard.sharding-column=company_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_log.table-strategy.standard.precise-algorithm-class-name=com.sharding.test.sharding.OtherPreciseShardingAlgorithm
#分库
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_log.database-strategy.standard.sharding-column=company_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_log.database-strategy.standard.precise-algorithm-class-name=com.sharding.test.sharding.OtherPreciseShardingAlgorithm

####默认分片策略
spring.shardingsphere.sharding.tables.sh_in_toll.actual-data-nodes=ds$->{0..1}.sh_in_toll_$->{0..1}
####用于单分片键的标准分片场景
#默认表分片策略
spring.shardingsphere.sharding.default-table-strategy.standard.sharding-column=biz_id
spring.shardingsphere.sharding.default-table-strategy.standard.precise-algorithm-class-name=com.sharding.test.sharding.DefaultPreciseShardingAlgorithm
#默认库分片策略
spring.shardingsphere.sharding.default-database-strategy.standard.sharding-column=biz_id
spring.shardingsphere.sharding.default-database-strategy.standard.precise-algorithm-class-name=com.sharding.test.sharding.DefaultPreciseShardingAlgorithm
spring.shardingsphere.sharding.binding-tables=sh_in_toll

自定义分片类

package com.sharding.test.sharding;

import cn.hutool.core.util.HashUtil;
import org.apache.commons.lang3.ArrayUtils;
import org.apache.shardingsphere.api.sharding.standard.PreciseShardingAlgorithm;
import org.apache.shardingsphere.api.sharding.standard.PreciseShardingValue;

import java.util.Collection;

/**
 * @author leijie.gao
 * @since 2020-05-27
 */
public class DefaultPreciseShardingAlgorithm implements PreciseShardingAlgorithm<String> {

  /**
   * @param targetTableNames sharding 逻辑表 分表规则
   * @param shardingVal      PreciseShardingValue(logicTableName=真实表, columnName=company_id, value=company_id_value)
   * @return {{@link String}}
   */
  @Override
  public String doSharding(Collection<String> targetTableNames, PreciseShardingValue<String> shardingVal) {
    final String[] tables = targetTableNames.toArray(new String[targetTableNames.size()]);
    return ArrayUtils.isEmpty(tables) ? tables[0] : tables[HashUtil.fnvHash(shardingVal.getValue()) % targetTableNames.size()];
  }
}

结束语

  1. 每张表可以按照不同的分片策略,保存或者更新查询操作时,必须带着分片策略的条件。
  2. 建议分表规则和分库规则一致,代码通用率高
  3. 建表时,建议为偶数表,方便分库时,为数据迁移做准备,后期分库时,只需要在偶数库中保留偶数表数据,奇数库中保留奇数表数据
  4. 案例中为了方便,其实分片策略确定后,偶数库中保留偶数表,奇数库中保留奇数表即可,保留也不影响

5.代码地址 https://gitee.com/G_YutianMusi/sharding-demo.git

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,332评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,508评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,812评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,607评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,728评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,919评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,071评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,802评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,256评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,576评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,712评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,389评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,032评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,798评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,026评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,473评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,606评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容