一、為什么要分庫(kù)分表

如果一個(gè)網(wǎng)站業(yè)務(wù)快速發(fā)展，那這個(gè)網(wǎng)站流量也會(huì)增加，數(shù)據(jù)的壓力也會(huì)隨之而來(lái)，比如電商系統(tǒng)來(lái)說(shuō)雙十一大促對(duì)訂單數(shù)據(jù)壓力很大，Tps十幾萬(wàn)并發(fā)量，如果傳統(tǒng)的架構(gòu)（一主多從），主庫(kù)容量肯定無(wú)法滿足這么高的Tps，業(yè)務(wù)越來(lái)越大，單表數(shù)據(jù)超出了數(shù)據(jù)庫(kù)支持的容量，持久化磁盤(pán)IO,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)性能瓶頸，產(chǎn)品經(jīng)理業(yè)務(wù)·必須做，改變程序，數(shù)據(jù)庫(kù)刀子切分優(yōu)化。數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)不夠需要分庫(kù)，表的數(shù)據(jù)量大，優(yōu)化后查詢性能還是很低，需要分。

二、什么是分庫(kù)分表

• 分庫(kù)分表方案是對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問(wèn)機(jī)制的一種補(bǔ)充。
• 分庫(kù)：將一個(gè)庫(kù)的數(shù)據(jù)拆分到多個(gè)相同的庫(kù)中，訪問(wèn)的時(shí)候訪問(wèn)一個(gè)庫(kù)
• 分表：把一個(gè)表的數(shù)據(jù)放到多個(gè)表中，操作對(duì)應(yīng)的某個(gè)表就行

三、分庫(kù)分表的幾種方式

1.垂直拆分

(1) 數(shù)據(jù)庫(kù)垂直拆分

根據(jù)業(yè)務(wù)拆分，如圖，電商系統(tǒng)，拆分成訂單庫(kù)，會(huì)員庫(kù)，商品庫(kù)

(2)表垂直拆分

根據(jù)業(yè)務(wù)去拆分表，如圖，把user表拆分成user_base表和user_info表，use_base負(fù)責(zé)存儲(chǔ)登錄，user_info負(fù)責(zé)存儲(chǔ)基本用戶信息

垂直拆分特點(diǎn)：

• 每個(gè)庫(kù)（表）的結(jié)構(gòu)都不一樣
• 每個(gè)庫(kù)（表）的數(shù)據(jù)至少一列一樣
• 每個(gè)庫(kù)（表）的并集是全量數(shù)據(jù)

垂直拆分優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):

• 拆分后業(yè)務(wù)清晰（專庫(kù)專用按業(yè)務(wù)拆分）
• 數(shù)據(jù)維護(hù)簡(jiǎn)單，按業(yè)務(wù)不同，業(yè)務(wù)放到不同機(jī)器上

缺點(diǎn):

• 如果單表的數(shù)據(jù)量，寫(xiě)讀壓力大
• 受某種業(yè)務(wù)決定，或者被限制，也就是說(shuō)一個(gè)業(yè)務(wù)往往會(huì)影響到數(shù)據(jù)庫(kù)的瓶頸（性能問(wèn)題，如雙十一搶購(gòu)）
• 部分業(yè)務(wù)無(wú)法關(guān)聯(lián)join，只能通過(guò)java程序接口去調(diào)用，提高了開(kāi)發(fā)復(fù)雜度

2. 水平拆分

(1) 數(shù)據(jù)庫(kù)水平拆分

如圖，按會(huì)員庫(kù)拆分，拆分成會(huì)員1庫(kù)，會(huì)員2庫(kù)，以u(píng)serId拆分，userId尾號(hào)0-5為1庫(kù) 6-9為2庫(kù)，還有其他方式，進(jìn)行取模，偶數(shù)放到1庫(kù)，奇數(shù)放到2庫(kù)

(2) 表水平拆分

如圖把users表拆分成users1表和users2表，以u(píng)serId拆分，進(jìn)行取模，偶數(shù)放到users1表，奇數(shù)放到users2表

水平拆分的其他方式：

• range來(lái)分,每個(gè)庫(kù)一段連續(xù)的數(shù)據(jù)，這個(gè)一般是按比如時(shí)間范圍來(lái)的，但是這種一般較少用，因?yàn)楹苋菀桩a(chǎn)生熱點(diǎn)問(wèn)題，大量的流量都打在最新的數(shù)據(jù)上了,優(yōu)點(diǎn)：擴(kuò)容的時(shí)候，就很容易，因?yàn)槟阒灰A(yù)備好，給每個(gè)月都準(zhǔn)備一個(gè)庫(kù)就可以了，到了一個(gè)新的月份的時(shí)候，自然而然，就會(huì)寫(xiě)新的庫(kù)了 缺點(diǎn)：大部分的 請(qǐng)求，都是訪問(wèn)最新的數(shù)據(jù)。實(shí)際生產(chǎn)用range，要看場(chǎng)景，你的用戶不是僅僅訪問(wèn)最新的數(shù)據(jù)，而是均勻的訪問(wèn)現(xiàn)在的數(shù)據(jù)以及歷史的數(shù)據(jù)
• hash分發(fā),優(yōu)點(diǎn)：可以平均分配每個(gè)庫(kù)的數(shù)據(jù)量和請(qǐng)求壓力 缺點(diǎn)：擴(kuò)容起來(lái)比較麻煩，會(huì)有一個(gè)數(shù)據(jù)遷移的這么一個(gè)過(guò)程

(3) 水平拆分特點(diǎn)

• 每個(gè)庫(kù)（表）的結(jié)構(gòu)都一樣
• 每個(gè)庫(kù)（表）的數(shù)據(jù)都不一樣
• 每個(gè)庫(kù)（表）的并集是全量數(shù)據(jù)

(4) 水平拆分優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

• 單庫(kù)/單表的數(shù)據(jù)保持在一定量（減少），有助于性能提高
• 提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和負(fù)載能力
• 拆分表的結(jié)構(gòu)相同，程序改造較少。

缺點(diǎn):

• 數(shù)據(jù)的擴(kuò)容很有難度維護(hù)量大
• 拆分規(guī)則很難抽象出來(lái)
• 分片事務(wù)的一致性問(wèn)題部分業(yè)務(wù)無(wú)法關(guān)聯(lián)join，只能通過(guò)java程序接口去調(diào)用

四、分庫(kù)分表帶來(lái)的問(wèn)題

• 分布式事務(wù)
• 跨庫(kù)join查詢
• 分布式全局唯一id
• 開(kāi)發(fā)成本 對(duì)程序員要求高

五、分庫(kù)分表技術(shù)如何選型

(1) 分庫(kù)分表的開(kāi)源框架

• jdbc 直連層：shardingsphere、tddl
• proxy 代理層：mycat，mysql-proxy（360）

jdbc直連層

jdbc直連層又叫jdbc應(yīng)用層,是因?yàn)樗蟹制?guī)則，所有分片邏輯，包括處理分布式事務(wù) 所有這些問(wèn)題它都是在應(yīng)用層，所有項(xiàng)目都是由war包構(gòu)成的，所有分片都寫(xiě)成了jar包，放到了war包里面，java需要虛擬機(jī)去運(yùn)行的，虛擬機(jī)運(yùn)行的時(shí)候就會(huì)把war包里面的字節(jié)文件進(jìn)行classLoder加載到j(luò)vm內(nèi)存中，所有分片邏輯都是基于內(nèi)存方進(jìn)行操作的

(2) proxy代理層

如圖,proxy代理層，所有分片規(guī)則，所有分片邏輯，包括處理分布式事務(wù)都在mycat寫(xiě)好了,所有分片邏輯都是基于mycat方進(jìn)行操作

(3) jdbc直連層和proxy代理層優(yōu)缺點(diǎn)

• jdbc直連層性能高，只支持java語(yǔ)言，支持跨數(shù)據(jù)庫(kù)
• proxy代理層開(kāi)發(fā)成本低，支持跨語(yǔ)言，不支持跨數(shù)據(jù)庫(kù)

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