带你整理面试中数据库分库分表的相关知识点

Posted 2022-05-09 南淮北安

文章目录

• • 一、为什么要进行数据库分库分表？
  • 二、垂直切分
  • 三、水平切分

一、为什么要进行数据库分库分表？

主要是为了提升数据库的性能，因为当数据库中的数据量达到1000w或者100G以后，由于查询维度比较多，此时像添加优化索引之类的操作对于数据库的性能提升很小，所系需要对其进行分库分表，目的就是减小数据库的负担，将数据分散到多个数据库中，提升性能。

分库分表有垂直切分和水平切分两种

二、垂直切分

垂直分库：将表按照功能模块、关系密切程度划分并部署到不同的库中。

例如，我们会创建定义数据库workDB、商品数据库payDB、用户数据库userDB、日志数据库logDB等，分别用于存储项目数据定义表、商品定义表、用户数据表、日志数据表等，如图7-6所示。

垂直分表：是基于数据库中的"列"进行，某个表字段较多，可以新建一张扩展表，将不经常用或字段长度较大的字段拆分出去到扩展表中。在字段很多的情况下（例如一个大表有100多个字段），通过"大表拆小表"，更便于开发与维护，也能避免跨页问题，mysql底层是通过数据页存储的，一条记录占用空间过大会导致跨页，造成额外的性能开销。另外数据库以行为单位将数据加载到内存中，这样表中字段长度较短且访问频率较高，内存能加载更多的数据，命中率更高，减少了磁盘IO，从而提升了数据库性能。

优点：

1-解决业务系统层面的耦合，业务清晰
2-与微服务的治理类似，也能对不同业务的数据进行分级管理、维护、监控、扩展等
3-高并发场景下，垂直切分一定程度的提升IO、数据库连接数、单机硬件资源的瓶颈

缺点：

1-部分表无法join，只能通过接口聚合方式解决，提升了开发的复杂度
2-分布式事务处理复杂
3-依然存在单表数据量过大的问题（需要水平切分）

三、水平切分

分库分表：是根据表内数据内在的逻辑关系，将同一个表按不同的条件分散到多个数据库或多个表中，每个表中只包含一部分数据，从而使得单个表的数据量变小，达到分布式的效果。

库内分表：只解决了单一表数据量过大的问题，但没有将表分布到不同机器的库上，因此对于减轻MySQL数据库的压力来说，帮助不是很大，大家还是竞争同一个物理机的CPU、内存、网络IO，最好通过分库分表来解决。

优点：

不存在单库数据量过大、高并发的性能瓶颈，提升系统稳定性和负载能力
应用端改造较小，不需要拆分业务模块

缺点：

跨分片的事务一致性难以保证
跨库的join关联查询性能较差
数据多次扩展难度和维护量极大

水平切分的方法：

1. 可以根据ID区间或者时间区间
2. hash取模