SpringBoot集成Sharding——JDBC分库分表

我就是我 2023-01-03 04:28 115阅读 0赞

# Sharding——JDBC #

它定位为轻量级Java框架，在Java的JDBC层提供的额外服务。它使用客户端直连数据库，以jar包形式提供服务，无需额外部署和依赖，可理解为增强版的JDBC驱动，完全兼容JDBC和各种ORM框架。

对比图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2gyNzM5Nzk1ODY_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
开发人员只需正常写查询、mapper即可、无感知。

## 分库分表概念 ##

随着业务的不断增长，数据也飞速增长，访问也随之变慢，添加从库、新建索引等很多操作仍严重下降，分库分表需求迫在眉睫。

方案一：  
通过提升服务性能来提升数据处理能力，例如：扩容、CPU等，但成本很高。

方案二：  
把数据分散在不同数据集中，大表拆成小表、数据落盘到不同库中，从而使得数据集变小从而提升性能。

*  **垂直分库**  
    以`表`为依据，按照业务需求将`表`拆到不同库中。  
    每个`库`的结构不一样。  
    每个`库`的数据不一样，没有交集。  
    所有库的`并集`是全量数据。

场景：  
这一步拆分基本是服务化，例如，中间表、字典表、配置表等越来越多，可以将这些表拆分到单独库中，甚至可以微服务化。

*  **垂直分表**  
    以`字段`为依据，按照字段活跃性拆到不同`表`中。  
    每张表`结构`不一样。  
    每张表`数据也`不一样，至少有一列`交集`用于关联。  
    所有表`并集`数据是全量数据。

场景：  
用户表中有id、名称、住址等信息，每次查询用户信息时住址字段使次数很低，大字段等单独拆分一张，从而减少IO提升性能。

*  **水平分库**  
    以`字段`为依据，按照一定策略（hash、range等），将一个`库`中的数据拆分到`多个库`中。  
    每个库`结构`都一样。  
    每个库`数据`都不一样，没有交集。  
    所有库`并集`是全量数据。

场景：  
库多了，IO和CPU压力可以成倍缓解。

*  **水平分表**  
    以`字段`为依据，按照一定策略（hash、range等），将一个`表`中的数据拆分到`多个表`中。  
    每张表`结构`都一样。  
    每张表`数据`都不一样，没有交集。  
    所有表`并集`是全量数据。

场景：  
表的数据量少了，SQL执行效率高，IO和CPU压力可以成倍缓解。

## POM文件 ##

<dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <optional>true</optional>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>com.baomidou</groupId>
                <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
                <version>3.3.2</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-actuator</artifactId>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>com.baomidou</groupId>
                <artifactId>mybatis-plus-generator</artifactId>
                <version>3.3.2</version>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba</groupId>
                <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>1.1.10</version>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
                <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>4.0.0-RC1</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>

## 分表配置 ##

新建数据库名：sharding  
新建表名：tbl\_dept\_1和tbl\_dept\_2  
表结构：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2gyNzM5Nzk1ODY_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

说明：根据dept\_id进行`分表`选择。

yml文件：

spring:
      main:
        allow-bean-definition-overriding: true
      # 配置Sharding-JDBC的分片策略
      shardingsphere:
        # 配置数据源，给数据源起名g1,g2...此处可配置多数据源
        datasource:
          names: g1
          g1:
            type: "com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"
            driver-class-name: "com.mysql.cj.jdbc.Driver"
            url: "jdbc:mysql://localhost:3306/sharding?useLegacyDatetimeCode=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull"
            username: "账号"
            password: "密码"
        # 配置表的分布，表的策略
        sharding:
          tables:
            # 表名
            tbl_dept: 
              actual-data-nodes: g1.tbl_dept_${ 0..1}
              key-generator:
                # 指定tbl_dept表 主键dept_id 生成策略为 SNOWFLAKE
                column: dept_id
                type: SNOWFLAKE
              table-strategy:
                inline:
                  # 指定分片策略 约定dept_id值是偶数添加到tbl_dept_1表，如果dept_id奇数添加到tbl_dept_2表
                  sharding-column: dept_id
                  algorithm-expression: tbl_dept_${ dept_id % 2 + 1}
        # 打开sql输出日志 
        props:
          sql:
            show: true

执行查询或插入代码：

TblDept byId = tblDeptService.getById(6);

执行效果日志：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2gyNzM5Nzk1ODY_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 分库配置 ##

新建数据库名：sharding\_1，sharding\_2  
在两个库中分别新建表名：tbl\_dept\_1和tbl\_dept\_2  
表结构：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2gyNzM5Nzk1ODY_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

说明：根据s\_id进行`分库`选择，根据dept\_id进行`分表`选择。

yml文件：

spring:
      main:
        allow-bean-definition-overriding: true
      # 配置Sharding-JDBC的分片策略
      shardingsphere:
        # 配置数据源，给数据源起名g1,g2...此处可配置多数据源
        datasource:
          names: g1,g2
          g1:
            type: "com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"
            driver-class-name: "com.mysql.cj.jdbc.Driver"
            url: "jdbc:mysql://localhost:3306/sharding_1?useLegacyDatetimeCode=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull"
            username: "账号"
            password: "密码"
          g2:
            type: "com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"
            driver-class-name: "com.mysql.cj.jdbc.Driver"
            url: "jdbc:mysql://localhost:3306/sharding_2?useLegacyDatetimeCode=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull"
            username: "账号"
            password: "密码"
        # 配置表的分布，表的策略
        sharding:
          tables:
            # 表名
            tbl_dept:
              actual-data-nodes: g${ 1..2}.tbl_dept_${ 1..2}
              # 指定tbl_dept表 主键dept_id 生成策略为 SNOWFLAKE
              key-generator:
                column: dept_id
                type: SNOWFLAKE
              # 指定分片策略 约定dept_id值是偶数添加到tbl_dept_1表，如果dept_id奇数添加到tbl_dept_2表
              database-strategy:
                inline:
                  sharding-column: s_id
                  algorithm-expression: g${ s_id % 2 + 1}
              table-strategy:
                inline:
                  sharding-column: dept_id
                  algorithm-expression: tbl_dept_${ dept_id % 2 + 1}
    
        # 打开sql输出日志
        props:
          sql:
            show: true

执行查询或插入代码：

TblDept tblDept = new TblDept();
        tblDept.setDeptId(16L);
        tblDept.setDeptName("分库");
        tblDept.setSId(6);
        tblDeptService.save(tblDept);

执行效果日志：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2gyNzM5Nzk1ODY_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

执行查询或插入代码：

TblDept tblDept = new TblDept();
        tblDept.setDeptId(19L);
        tblDept.setDeptName("分库");
        tblDept.setSId(6);
        tblDeptService.save(tblDept);

执行效果日志：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2gyNzM5Nzk1ODY_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

转自：[https://blog.csdn.net/s1078229131/article/details/106785894][https_blog.csdn.net_s1078229131_article_details_106785894]

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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2gyNzM5Nzk1ODY_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221119/18a0916225644e2089cbcf8899493465.png
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