淺談mysql數(shù)據(jù)庫分庫分表那些事-億級數(shù)據(jù)存儲方案

mysql分庫分表一般有如下場景

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其中1，2相對較容易實現(xiàn),本文重點講講水平拆表和水平拆庫,以及基于mybatis插件方式實現(xiàn)水平拆分方案落地。

在 《聊一聊擴(kuò)展字段設(shè)計》 一文中有講解到基于KV水平存儲擴(kuò)展字段方案,這就是非常典型的可以水平分表的場景。主表和kv表是一對N關(guān)系,隨著主表數(shù)據(jù)量增長,KV表最大N倍線性增長。

這里我們以分KV表水平拆分為場景

對于kv擴(kuò)展字段查詢,只會根據(jù)id + key 或者 id 為條件的方式查詢,所以這里我們可以按照id 分片即可

分512張表(實際場景具體分多少表還得根據(jù)字段增加的頻次而定)

分表后表名為kv_000 ~ kv_511

id % 512 = 1 .... 分到 kv_001,

id % 512 = 2 .... 分到 kv_002

依次類推!

水平分表相對比較容易,后面會講到基于mybatis插件實現(xiàn)方案

場景:以下我們基于博客文章表分庫場景來分析

目標(biāo):

表結(jié)構(gòu)如下(節(jié)選部分字段):

按照user_id sharding

假如分1024個庫,按照user_id % 1024 hash

user_id % 1024 = 1 分到db_001庫

user_id % 1024 = 2 分到db_002庫

依次類推

目前是2個節(jié)點,假如后期達(dá)到瓶頸,我們可以增加至4個節(jié)點

最多可以增加只1024個節(jié)點,性能線性增長

對于水平分表/分庫后,非shardingKey查詢首先得考慮到

基于mybatis分庫分表,一般常用的一種是基于spring AOP方式, 另外一種基于mybatis插件。其實兩種方式思路差不多。

為了比較直觀解決這個問題,我分別在Executor 和StatementHandler階段2個攔截器

實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)源獲取接口

測試結(jié)果如下

由此可知,我們需要在Executor階段 切換數(shù)據(jù)源

對于分庫:

原始sql:

目標(biāo)sql:

其中定義了三個注解

@useMaster 是否強(qiáng)制讀主

@shardingBy 分片標(biāo)識

@DB 定義邏輯表名 庫名以及分片策略

1)編寫entity

Insert

select

以上順利實現(xiàn)mysql分庫,同樣的道理實現(xiàn)同時分庫分表也很容易實現(xiàn)。

此插件具體實現(xiàn)方案已開源:

目錄如下:

mysql分庫分表,首先得找到瓶頸在哪里(IO or CPU),是分庫還是分表,分多少？不能為了分庫分表而拆分。

原則上是盡量先垂直拆分 后 水平拆分。

以上基于mybatis插件分庫分表是一種實現(xiàn)思路,還有很多不完善的地方,

例如:

mysql分庫分表后如何統(tǒng)計

數(shù)據(jù)庫分庫分表是緩解數(shù)據(jù)庫服務(wù)器壓力和增加并發(fā)量的途徑之一，但是隨著分庫分表之后，也不可避免的帶來了一些問題，很顯而易見的問題就是如何解決分庫后的查詢統(tǒng)計。分庫之后沒有SQL可以用了，簡單的過濾后再合并還可以做，但分組都會很麻煩，必須把分庫分組匯總結(jié)集再分組匯總。這對很多java應(yīng)用程序員來講是個挑戰(zhàn)。但是，數(shù)據(jù)量太大大，不分庫也不行，進(jìn)退兩難。

這時候，采用集算器來做后一步的匯總計算就很容易，比如剛才說的分組匯總問題，寫出來只要這么幾行：

?這里實現(xiàn)分組的代碼還考慮了讓分庫并行執(zhí)行SQL。

利用集算器實現(xiàn)分庫匯總里包含幾個典型例子來說明分庫匯總的用法，跨庫數(shù)據(jù)表的運算 是有關(guān)分庫后統(tǒng)計查詢的更詳細(xì)解釋，還有講解視頻分庫后的統(tǒng)計查詢梳理要點和難點。集算器還很容易嵌入到Java應(yīng)用程序中，Java 如何調(diào)用 SPL 腳本 有使用和獲得它的方法。關(guān)于集算器安裝使用、獲得免費授權(quán)和相關(guān)技術(shù)資料，可以參見 集算器如何使用 。

MySQL數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化之分區(qū)分表分庫

分表是分散數(shù)據(jù)庫壓力的好方法。

分表，最直白的意思，就是將一個表結(jié)構(gòu)分為多個表，然后，可以再同一個庫里，也可以放到不同的庫。

當(dāng)然，首先要知道什么情況下，才需要分表。個人覺得單表記錄條數(shù)達(dá)到百萬到千萬級別時就要使用分表了。

分表的分類

**1、縱向分表**

將本來可以在同一個表的內(nèi)容，人為劃分為多個表。（所謂的本來，是指按照關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的第三范式要求，是應(yīng)該在同一個表的。）

分表理由：根據(jù)數(shù)據(jù)的活躍度進(jìn)行分離，（因為不同活躍的數(shù)據(jù)，處理方式是不同的）

案例：

對于一個博客系統(tǒng)，文章標(biāo)題，作者，分類，創(chuàng)建時間等，是變化頻率慢，查詢次數(shù)多，而且最好有很好的實時性的數(shù)據(jù)，我們把它叫做冷數(shù)據(jù)。而博客的瀏覽量，回復(fù)數(shù)等，類似的統(tǒng)計信息，或者別的變化頻率比較高的數(shù)據(jù)，我們把它叫做活躍數(shù)據(jù)。所以，在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，就應(yīng)該考慮分表，首先是縱向分表的處理。

這樣縱向分表后：

首先存儲引擎的使用不同，冷數(shù)據(jù)使用MyIsam 可以有更好的查詢數(shù)據(jù)。活躍數(shù)據(jù)，可以使用Innodb ,可以有更好的更新速度。

其次，對冷數(shù)據(jù)進(jìn)行更多的從庫配置，因為更多的操作時查詢，這樣來加快查詢速度。對熱數(shù)據(jù)，可以相對有更多的主庫的橫向分表處理。

其實，對于一些特殊的活躍數(shù)據(jù)，也可以考慮使用memcache ,redis之類的緩存，等累計到一定量再去更新數(shù)據(jù)庫。或者mongodb 一類的nosql 數(shù)據(jù)庫，這里只是舉例，就先不說這個。

**2、橫向分表**

字面意思，就可以看出來，是把大的表結(jié)構(gòu)，橫向切割為同樣結(jié)構(gòu)的不同表，如，用戶信息表，user_1,user_2等。表結(jié)構(gòu)是完全一樣，但是，根據(jù)某些特定的規(guī)則來劃分的表，如根據(jù)用戶ID來取模劃分。

分表理由：根據(jù)數(shù)據(jù)量的規(guī)模來劃分，保證單表的容量不會太大，從而來保證單表的查詢等處理能力。

案例：同上面的例子，博客系統(tǒng)。當(dāng)博客的量達(dá)到很大時候，就應(yīng)該采取橫向分割來降低每個單表的壓力，來提升性能。例如博客的冷數(shù)據(jù)表，假如分為100個表，當(dāng)同時有100萬個用戶在瀏覽時，如果是單表的話，會進(jìn)行100萬次請求，而現(xiàn)在分表后，就可能是每個表進(jìn)行1萬個數(shù)據(jù)的請求（因為，不可能絕對的平均，只是假設(shè)），這樣壓力就降低了很多很多。

延伸：為什么要分表和分區(qū)？

日常開發(fā)中我們經(jīng)常會遇到大表的情況，所謂的大表是指存儲了百萬級乃至千萬級條記錄的表。這樣的表過于龐大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫在查詢和插入的時候耗時太長，性能低下，如果涉及聯(lián)合查詢的情況，性能會更加糟糕。分表和表分區(qū)的目的就是減少數(shù)據(jù)庫的負(fù)擔(dān)，提高數(shù)據(jù)庫的效率，通常點來講就是提高表的增刪改查效率。

什么是分表？

分表是將一個大表按照一定的規(guī)則分解成多張具有獨立存儲空間的實體表，我們可以稱為子表，每個表都對應(yīng)三個文件，MYD數(shù)據(jù)文件，.MYI索引文件，.frm表結(jié)構(gòu)文件。這些子表可以分布在同一塊磁盤上，也可以在不同的機(jī)器上。app讀寫的時候根據(jù)事先定義好的規(guī)則得到對應(yīng)的子表名，然后去操作它。

什么是分區(qū)？

分區(qū)和分表相似，都是按照規(guī)則分解表。不同在于分表將大表分解為若干個獨立的實體表，而分區(qū)是將數(shù)據(jù)分段劃分在多個位置存放，可以是同一塊磁盤也可以在不同的機(jī)器。分區(qū)后，表面上還是一張表，但數(shù)據(jù)散列到多個位置了。app讀寫的時候操作的還是大表名字，db自動去組織分區(qū)的數(shù)據(jù)。

**MySQL分表和分區(qū)有什么聯(lián)系呢？**

1、都能提高mysql的性高，在高并發(fā)狀態(tài)下都有一個良好的表現(xiàn)。

2、分表和分區(qū)不矛盾，可以相互配合的，對于那些大訪問量，并且表數(shù)據(jù)比較多的表，我們可以采取分表和分區(qū)結(jié)合的方式（如果merge這種分表方式，不能和分區(qū)配合的話，可以用其他的分表試），訪問量不大，但是表數(shù)據(jù)很多的表，我們可以采取分區(qū)的方式等。

3、分表技術(shù)是比較麻煩的，需要手動去創(chuàng)建子表，app服務(wù)端讀寫時候需要計算子表名。采用merge好一些，但也要創(chuàng)建子表和配置子表間的union關(guān)系。

4、表分區(qū)相對于分表，操作方便，不需要創(chuàng)建子表。

我們知道對于大型的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫單表的數(shù)據(jù)量可能達(dá)到千萬甚至上億級別，同時面臨這高并發(fā)的壓力。Master-Slave結(jié)構(gòu)只能對數(shù)據(jù)庫的讀能力進(jìn)行擴(kuò)展，寫操作還是集中在Master中，Master并不能無限制的掛接Slave庫，如果需要對數(shù)據(jù)庫的吞吐能力進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)展，可以考慮采用分庫分表的策略。

**1、分表**

在分表之前，首先要選中合適的分表策略（以哪個字典為分表字段，需要將數(shù)據(jù)分為多少張表），使數(shù)據(jù)能夠均衡的分布在多張表中，并且不影響正常的查詢。在企業(yè)級應(yīng)用中，往往使用org_id(組織主鍵)做為分表字段，在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中往往是userid。在確定分表策略后，當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲及查詢時，需要確定到哪張表里去查找數(shù)據(jù)，

數(shù)據(jù)存放的數(shù)據(jù)表 = 分表字段的內(nèi)容 % 分表數(shù)量

**2、分庫**

分表能夠解決單表數(shù)據(jù)量過大帶來的查詢效率下降的問題，但是不能給數(shù)據(jù)庫的并發(fā)訪問帶來質(zhì)的提升，面對高并發(fā)的寫訪問，當(dāng)Master無法承擔(dān)高并發(fā)的寫入請求時，不管如何擴(kuò)展Slave服務(wù)器，都沒有意義了。我們通過對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行拆分，來提高數(shù)據(jù)庫的寫入能力，即所謂的分庫。分庫采用對關(guān)鍵字取模的方式，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行路由。

數(shù)據(jù)存放的數(shù)據(jù)庫=分庫字段的內(nèi)容%數(shù)據(jù)庫的數(shù)量

**3、即分表又分庫**

數(shù)據(jù)庫分表可以解決單表海量數(shù)據(jù)的查詢性能問題，分庫可以解決單臺數(shù)據(jù)庫的并發(fā)訪問壓力問題。

當(dāng)數(shù)據(jù)庫同時面臨海量數(shù)據(jù)存儲和高并發(fā)訪問的時候，需要同時采取分表和分庫策略。一般分表分庫策略如下：

中間變量 = 關(guān)鍵字%（數(shù)據(jù)庫數(shù)量*單庫數(shù)據(jù)表數(shù)量）

庫 = 取整（中間變量/單庫數(shù)據(jù)表數(shù)量）

表 = （中間變量%單庫數(shù)據(jù)表數(shù)量）

實例：

1、分庫分表

很明顯，一個主表（也就是很重要的表，例如用戶表）無限制的增長勢必嚴(yán)重影響性能，分庫與分表是一個很不錯的解決途徑，也就是性能優(yōu)化途徑，現(xiàn)在的案例是我們有一個1000多萬條記錄的用戶表members,查詢起來非常之慢，同事的做法是將其散列到100個表中，分別從members0到members99，然后根據(jù)mid分發(fā)記錄到這些表中，牛逼的代碼大概是這樣子：

復(fù)制代碼 代碼如下:

?php

for($i=0;$i 100; $i++ ){

//echo "CREATE TABLE db2.members{$i} LIKE db1.members

";

echo "INSERT INTO members{$i} SELECT * FROM members WHERE mid%100={$i}

";

}

?

2、不停機(jī)修改mysql表結(jié)構(gòu)

同樣還是members表，前期設(shè)計的表結(jié)構(gòu)不盡合理，隨著數(shù)據(jù)庫不斷運行，其冗余數(shù)據(jù)也是增長巨大，同事使用了下面的方法來處理：

先創(chuàng)建一個臨時表：

/*創(chuàng)建臨時表*/

CREATE TABLE members_tmp LIKE members

然后修改members_tmp的表結(jié)構(gòu)為新結(jié)構(gòu)，接著使用上面那個for循環(huán)來導(dǎo)出數(shù)據(jù)，因為1000萬的數(shù)據(jù)一次性導(dǎo)出是不對的，mid是主鍵，一個區(qū)間一個區(qū)間的導(dǎo)，基本是一次導(dǎo)出5萬條吧，這里略去了

接著重命名將新表替換上去：

/*這是個頗為經(jīng)典的語句哈*/

RENAME TABLE members TO members_bak,members_tmp TO members;

就是這樣，基本可以做到無損失，無需停機(jī)更新表結(jié)構(gòu)，但實際上RENAME期間表是被鎖死的，所以選擇在線少的時候操作是一個技巧。經(jīng)過這個操作，使得原先8G多的表，一下子變成了2G多。

標(biāo)題名稱：mysql分庫分表怎么算 MySQL分表分庫
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