1 添加依赖
<dependency> <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId> <artifactId>sharding-jdbc-core</artifactId> <version>${sharding.version}</version></dependency>
2 分库分表数选择
根据未来两年的业务量,估算两年的业务总量M,单表数据量不能超过N(需要看具体业务场景,字段少的可以适量多一些,可与架构师及部门经验丰富的同事探讨,最大不要超过1000W);
总的分表数量K≥M/N,且K值向上取接近的最小2的次幂。
例如业务总量M=10亿,单表数量N=700W,则M/N≈143,向上取最小的2次幂为:,故总的分表数量为256。
可将分表数设定的尽可能的小,一台服务器存放多个库,业务增长后,磁盘不足时,可将该服务器上的整个库的数据迁移到新的服务器。
如总的分表数量为1024,可分为32个库:db0~db31,每个库分32张表:tb0~tb31,共16台服务器:server0~server15。
具体划分如下:
- server0上有db0库和db16库
- server1上有db1库和db17库
- ……
- server15上有db15库和db31库
如果业务发展一段时间后出现磁盘不足,可在申请16台服务器:server16~server31
- server0上的db16库迁移至server16
- server1上的db17库迁移至server17
- ……
- server15上的db31库迁移至server31
迁移后磁盘释放50%空间
3 分片键(拆分键)选择
分片键的选择一定要具有明显的业务特征,具体表现为:
- 常用的已知的具体值,查询条件中要包含分片键,需要根据分片键确定在哪个库表,如果查询条件里没有分片键,将会遍历所有库表,这种情况是不允许的;
- 分片键分辨度较高,比较分散,不能选择分辨度不高的的字段作为分片键,容易造成数据分布不均匀;
- 分片键不能有偏移,比如分片键某个值不能远远大于其他值,这种情况也会造成数据分布不均匀;
- 大小写,如果分片键在某些表里不区分大小写,那么分片键要统一大写或小写后用于分片,因此其他条件要考虑统一大小写后的情况;
目前项目里使用的分片键为商家编码,并统一为大写,因为:
- 在查询分库分表数据时,商家编码是已知的,所以查询条件中包含商家编码;
- 商家编码较多,能够保证按照商家编码分片后数据基本是均匀分布的;
- 系统中不存在某个或某几个商家编码的数据量占据大部分的数据量;
4 分片算法
inline: Groovy的Inline表达式,可以支持SQL语句中的=和IN的操作,InlineShardingStrategy只支持单分片键;这种方式是最常用的,也是目前项目中在使用的。
其他分片策略参考:Sharding-JDBC分片策略
4.1 分库算法
以32个库为例:Math.abs(库分片键.toUpperCase().hashCode()) % 32,将分片键商家编码统一大写后,取hashCode的绝对值,对32取模,32为分库数;
通用公式为:Math.abs(库分片键.toUpperCase().hashCode()) % 分库数
4.2 分表算法
以每个库32张表为例:(Math.abs(表分片键.toUpperCase().hashCode()) % 1024).intdiv(32),要保证分到某个库的数据,均匀分布到该库的每个表;
注意:此处不能直接用分库的公式,因为某个商家计算后分配到第i库,如果分表用同样的公式,则也只能落到第i表,导致一个库中只有一个表有数据。因此,需要先对一个较大的数取模,该较大的数为分库数分表数,记为m,本例中=3232=1024,将hash后的值分散到0-1023之间,在除以32,则最终结果被分配到0-31之间。
通用公式为:(Math.abs(表分片键.toUpperCase().hashCode()) % 分库数*分表数).intdiv(分库数)
5 全局(分布式)主键
分库分表,要求主键全局唯一,因为存在数据汇总的场景,如存放到ES、大数据等;因此不能使用数据库自增方式,需要一种全局唯一的主键生成方式;
5.1 shardingjdbc提供的主键
1. 添加maven依赖
<dependency> <groupId>com.dangdang</groupId> <artifactId>sharding-jdbc-self-id-generator</artifactId> <version>1.4.2</version></dependency>
2. 在@Configuration类中创建Bean对象
@Beanpublic IdGenerator getIdGenerator() { return new CommonSelfIdGenerator();}
3. 使用
@Autowiredprivate IdGenerator idGenerator;@Testpublic void generateId(){ long id = idGenerator.generateId().longValue(); ......}
5.2 雪花算法生成主键
很多插件如sharding-jdbc, mybatis-plus提供了雪花算法生成器,目前常用的是这种方式,生产的id时间上基本是有序的,使用很方便。
6 查询条件没有分片键如何处理
不允许没有分片键的查库操作;
查询或更新库操作条件里必须有分片键,否则就需要将分库分表数据存放到ES或建立查询条件与分片键的中间表;
ES或分片键中间表是为个别场景如页面多条件查询,用户获取不到分片键时采取的折中方案,绝大多数场景是能获取到分片键的,如果获取不到则可认为分片键的选取是不合理的,需要根据实际场景调整分片键。