Sharding-JDBC 水平分库

Posted 2020-12-11 认真对待世界的小白

前面已经介绍过，水平分库是把同一个表的数据按一定规则拆到不同的数据库中，每个库可以放在不同的服务器上。接下来看一下如何使用Sharding-JDBC实现水平分库，咱们继续对快速入门中的例子进行完善。

（1）将原有order_db库拆分为order_db_1、order_db_2 

 

（2）分片规则修改

由于数据库拆分了两个，这里需要配置两个数据源。

分库需要配置分库的策略，和分表策略的意义类似，通过分库策略实现数据操作针对分库的数据库进行操作。 

spring.main.allow-bean-definition-overriding=true
mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true

#sharding-jdbc分片规则配置
#数据源
spring.shardingsphere.datasource.names=m1,m2

spring.shardingsphere.datasource.m1.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.shardingsphere.datasource.m1.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.m1.url=jdbc:mysql://localhost:3306/order_db_1?useUnicode=true
spring.shardingsphere.datasource.m1.username=root
spring.shardingsphere.datasource.m1.password=123456

spring.shardingsphere.datasource.m2.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.shardingsphere.datasource.m2.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.m2.url=jdbc:mysql://localhost:3306/order_db_2?useUnicode=true
spring.shardingsphere.datasource.m2.username=root
spring.shardingsphere.datasource.m2.password=123456

# 分库策略，以user_id为分片键，分片策略为user_id % 2 + 1，user_id为偶数操作m1数据源，否则操作m2。
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.database-strategy.inline.sharding-column=user_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.database-strategy.inline.algorithm-expression=m$->{user_id % 2 + 1}

# 指定t_order表的数据分布情况，配置数据节点 m1.t_order_1,m1.t_order_2
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.actual-data-nodes=m1.t_order_$->{1..2}

# 指定t_order表的主键生成策略为SNOWFLAKE
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.key-generator.column=order_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.key-generator.type=SNOWFLAKE

# 指定t_order表的分片策略，分片策略包括分片键和分片算法
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.table-strategy.inline.sharding-column=order_id
spring.shardingsphere.sharding.tables.t_order.table-strategy.inline.algorithm-expression=t_order_$->{order_id % 2 + 1}

# 打开sql输出日志
spring.shardingsphere.props.sql.show=true

分库策略定义方式如下：

#分库策略，如何将一个逻辑表映射到多个数据源
spring.shardingsphere.sharding.tables.<逻辑表名称>.database‐strategy.<分片策略>.<分片策略属性名>= #分片策略属性值
#分表策略，如何将一个逻辑表映射为多个实际表
spring.shardingsphere.sharding.tables.<逻辑表名称>.table‐strategy.<分片策略>.<分片策略属性名>= #分片策略属性值

Sharding-JDBC支持以下几种分片策略：

不管理分库还是分表，策略基本一样。

• standard：标准分片策略，对应StandardShardingStrategy。提供对SQL语句中的=, IN和BETWEEN AND的分片操作支持。StandardShardingStrategy只支持单分片键，提供PreciseShardingAlgorithm和RangeShardingAlgorithm两个分片算法。PreciseShardingAlgorithm是必选的，用于处理=和IN的分片。RangeShardingAlgorithm是可选的，用于处理BETWEEN AND分片，如果不配置RangeShardingAlgorithm，SQL中的BETWEEN AND将按照全库路由处理。
• complex：符合分片策略，对应ComplexShardingStrategy。复合分片策略。提供对SQL语句中的=, IN和BETWEEN AND的分片操作支持。ComplexShardingStrategy支持多分片键，由于多分片键之间的关系复杂，因此并未进行过多的封装，而是直接将分片键值组合以及分片操作符透传至分片算法，完全由应用开发者实现，提供最大的灵活度。
• inline：行表达式分片策略，对应InlineShardingStrategy。使用Groovy的表达式，提供对SQL语句中的=和IN的分片操作支持，只支持单分片键。对于简单的分片算法，可以通过简单的配置使用，从而避免繁琐的Java代码开发，如: t_user_$->{u_id % 8} 表示t_user表根据u_id模8，而分成8张表，表名称为 t_user_0 到t_user_7 。
• hint：Hint分片策略，对应HintShardingStrategy。通过Hint而非SQL解析的方式分片的策略。对于分片字段非SQL决定，而由其他外置条件决定的场景，可使用SQL Hint灵活的注入分片字段。例：内部系统，按照员工登录主键分库，而数据库中并无此字段。SQL Hint支持通过Java API和SQL注释(待实现)两种方式使用。
• none：不分片策略，对应NoneShardingStrategy。不分片的策略。 

目前例子中都使用inline分片策略，若对其他分片策略细节若感兴趣，请查阅官方文档：https://shardingsphere.apache.org 

（3）插入测试

修改testInsertOrder方法，插入数据中包含不同的user_id

@Test
public void testInsertOrder(){
    for (int i = 0 ; i<10; i++){
        orderDao.insertOrder(new BigDecimal((i+1)*5),1L,"WAIT_PAY");
    }
    for (int i = 0 ; i<10; i++){
        orderDao.insertOrder(new BigDecimal((i+1)*10),2L,"WAIT_PAY");
    }
}

执行testInsertOrder:

通过日志可以看出，根据user_id的奇偶不同，数据分别落在了不同数据源，达到目标。 

（4）查询测试

调用快速入门的查询接口进行测试：

List<Map> selectOrderbyIds(@Param("orderIds")List<Long> orderIds);

通过日志发现，sharding-jdbc将sql路由到m1和m2：

问题分析：

由于查询语句中并没有使用分片键user_id，所以sharding-jdbc将广播路由到每个数据结点。

下边我们在sql中添加分片键进行查询。

在OrderDao中定义接口：

@Select({"<script>",
　　" select",
　　" * ",
　　" from t_order t ",
　　"where t.order_id in",
　　"<foreach collection=\'orderIds\' item=\'id\' open=\'(\' separator=\',\' close=\')\'>",
　　"#{id}",
　　"</foreach>",
　　" and t.user_id = #{userId} ",
　　"</script>"
})
List<Map> selectOrderbyUserAndIds(@Param("userId") Integer userId, @Param("orderIds")List<Long> orderIds);

编写测试方法

@Test
public void testSelectOrderbyUserAndIds(){
　　List<Long> orderIds = new ArrayList<>();
　　orderIds.add(373422416644276224L);
　　orderIds.add(373422415830581248L);
　　//查询条件中包括分库的键user_id
　　int user_id = 1;
　　List<Map> orders = orderDao.selectOrderbyUserAndIds(user_id,orderIds);
　　JSONArray jsonOrders = new JSONArray(orders);
　　System.out.println(jsonOrders);
}

执行testSelectOrderbyUserAndIds:

查询条件user_id为1，根据分片策略m$->{user_id % 2 + 1}计算得出m2，此sharding-jdbc将sql路由到m2，见上图日志。