转载请标明出处,谢谢~!^^,有问题一起讨论 _______by-陶浩伟
背景:
我在的开发小组比较空闲,在看完业务逻辑后,暂时没什么任务的我研究起了小组项目的搭建。
小组项目是一个分布式项目,逻辑比较简单,但是用到的技术比较全面。分别用到 dubbo分布式服务框架、MQ消息队列、redis、Zdal分库分表、Mybatis、spring等
1、什么是zdal? 它能解决什么问题?
2、zdal的组成
3、搭建的项目展示
4、zdal搭建所需环境
5、zdal配置文件的配置
6、编写测试类,测试项目搭建
7、异常处理建议
注:本文参照了些该文(同后)的内容,加上自己的理解,侧重实际搭建,内容有表述不清楚的地方,请参照文档理解–作者:黄磊,若有错误知错,请大家指出^^。
1.1 什么是zdal?
Zdal是支付宝自主研发的数据中间件产品,采用标准的JDBC规范,可以在分布式环境下看上去像传统数据库一样提供海量数据服务,是一种通用的分库分表数据库访问框架。
1.2 它能解决什么问题?
它能在数据访问压力过大时,解决单库单表数据库访问压力,Zdal主要提供分库分表,分散压力,结果集合并,sql解析,数据库failover动态切换等功能,提供互联网金融行业的数据访问层统一解决方案,
1.3 实际运用
目前已经在支付宝的交易,支付,会员,金融等大部分关键应用上使用,并且在2013年双11大促中运行稳定。
2.1 zdal组件主要有5部分组成:
- Zdal-client:开发编程接口,实现jdbc的Datasource,Connection,Statement,PreparedStatement,ResultSet等接口,实现通用的jdbc-sql访问,内部还实现读库重试,group数据源的选择器,表名替换,sql执行器等功能。
- Zdal-parser:支持oracle/mysql/db2等数据库的sql语句解析,并且缓存。根据规则引擎提供的参数列表,在指定的sql中查找到需要的参数,然后返回拆分字段。
- Zdal-rule:根据zdal-parser解析后的拆分字段值来确定逻辑库和物理表名。
- Zdal-datasource:数据库连接的管理,支持mysql,oracle,db2数据库的连接管理。
- Zdal-common:zdal组件所使用的一些公共组件类
2.3 zdal是怎么实现的呢?
a、不同于以往的jdbc连接,zdal实现同时与多个数据源绑定
b、根据规则引擎生成的目标库id和表名,根据其中的某个字段计算该数据属于的物理数据库
c、然后动态指定读库,对该库进行操作
3.1 项目介绍
项目一共使用两个数据库服务器,分别是本机和远程的数据库服务器,共分了4个数据库DB,平均分布共12张城市信息表,每个数据库中3张城市信息表,城市信息表中只有两个字段,分别是id和cityName.
数据库DB命名规则为test_XX(索引),城市信息表命名规则为t_city_XX(索引)
3.2 数据库目录结构、以及表展示
//表的创建sql语句
CREATE TABLE test_00.t_city_00 (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增ID',
`cityName` varchar(32) NOT NULL COMMENT '城市名',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;`
3.3 项目目录结构展示
1、zdal需要本身自己的jar包,可以点击下载,百度云密码:9e9x。
2、需要spring相关jar包
3、需要jdbc-driver-mysql的jar包
4、项目中使用了mybatis、所以还需要mybatis相关jar包。
5、如有需要可引入log相关jar包
使用时可以下载zdal包后,解压到maven的仓库中,然后如下配置
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0modelVersion>
<groupId>test1groupId>
<artifactId>zdal_testartifactId>
<version>1.0-SNAPSHOTversion>
<properties>
<project_version>1.0-SNAPSHOTproject_version>
<spring_version>3.2.9.RELEASEspring_version>
<junit_version>4.10junit_version>
<mybatis-spring_version>1.2.0mybatis-spring_version>
<zdal.version>1.0zdal.version>
properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.alipay.zdalgroupId>
<artifactId>zdal-clientartifactId>
<version>${zdal.version}version>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframeworkgroupId>
<artifactId>springartifactId>
exclusion>
exclusions>
dependency>
<dependency>
<groupId>junitgroupId>
<artifactId>junitartifactId>
<version>${junit_version}version>
<scope>testscope>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatisgroupId>
<artifactId>mybatisartifactId>
<version>3.3.0version>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatisgroupId>
<artifactId>mybatis-springartifactId>
<version>${mybatis-spring_version}version>
dependency>
<dependency>
<groupId>mysqlgroupId>
<artifactId>mysql-connector-javaartifactId>
<version>5.1.36version>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframeworkgroupId>
<artifactId>spring-coreartifactId>
<version>${spring_version}version>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframeworkgroupId>
<artifactId>spring-beansartifactId>
<version>${spring_version}version>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframeworkgroupId>
<artifactId>spring-contextartifactId>
<version>${spring_version}version>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframeworkgroupId>
<artifactId>spring-jdbcartifactId>
<version>${spring_version}version>
dependency>
dependencies>
project>
5.1 完成zdal-rule类
zdal-rule主要是完成规则的计算,包括分库的计算和分表的计算,相当于是一个二次路由的过程,这里使用在代码里封装拆分规则静态方法,在规则里调用该静态方法。
通俗的说,就是为了zdal判断,这条数据是存在哪个数据库服务器,哪个数据库的哪个数据表
这里我写的计算过程很简单,就是根据城市id来计算的,代码如下:
package com.util;
/**
* Created by Administrator on 2017/7/20.
*/
public class ZdalRuleParser {
/**
* 解析得到分库的数据库
* @param id
* @return
*/
public static int parserDbIndex(int id) {
//因为一共四个库,直接对4取余即可取到所有的数据库(0,1,2,3)
return id%4;
}
/**
* 解析得到分表的表结构
* @param id
* @return
*/
public static int parserTbIndex(int id) {
int index = parserDbIndex(id);
//{(0-0,1,2),(1-3,4,5),(2-6,7,8)}-索引为0的数据库对应0,1,2三张表、索引为1的数据库对应3,4,5三张表
//这里根据数据库索引,乘3+id对3取余,即可对得到对应的表
//例如,id为3时,数据库索引为3,表索引为9.则这条数据插入在test_03中的t_city_09中
int tbIndex = index*3+id%3;
return tbIndex;
}
}
5.2 完成zdal-rule配置文件
这里的配置规则可以参考1中的文档理解,里面对每条property属性含义有比较全面的解释。
—图片转自文档理解—
—图片转自文档理解—
这个配置文件对应 3.3 项目目录结构展示 中的/resource/config/zdal-dev-rule.xml文件,主要实现内容是关联上述5.1中的配置类,分别对应数据库、表的计算,代码如下
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="testRule" class="com.alipay.zdal.rule.config.beans.AppRule">
<property name="masterRule" ref="testRWRule"/>
bean>
<bean id="testRWRule" class="com.alipay.zdal.rule.config.beans.ShardRule">
<property name="tableRules">
<map>
<entry key="t_city" value-ref="userTableRule"/>
map>
property>
bean>
<bean id="userTableRule" class="com.alipay.zdal.rule.config.beans.TableRule" init-method="init">
<property name="tbSuffix" value="resetForEachDB:[_00-_11]"/>
<property name="dbIndexes" value="master_00,master_01,master_02,master_03"/>
<property name="dbRuleArray">
<list>
<value>
return com.util.ZdalRuleParser.parserDbIndex(#id#);
value>
list>
property>
<property name="tbRuleArray">
<list>
<value>
return com.util.ZdalRuleParser.parserTbIndex(#id#);
value>
list>
property>
bean>
beans>
5.3 完成zdal-ds数据源配置文件
这里的配置规则可以参考1中的文档理解,里面对每条property属性含义有比较全面的解释。
—图片转自文档理解—
—图片转自文档理解—这个配置文件对应 3.3 项目目录结构展示 中的/resource/config/zdal-dev-ds.xml文件,主要实现是关联zdal-dev-rule.xml文件。将数据库源连接,这里需要注意的几点有:
a、两个配置文件的名称,需要与ZdalAppBean中的appName、dbmode相关联,格式为 appName-dbmode-ds/rule.xml 如果名称不按格式来,zdal初始化时会加载不成功。
b、配置数据源时(也就是PhysicalDataSourceBean),多个数据库服务器需要配置多个对应数据库连接源,然后在(AppDataSourceBean)中绑定,形成一对多的数据库结构。具体参考如下代码:
version="1.0" encoding="UTF-8"?>
"http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
-- zdal数据源配置 -->
id="zdal" class="com.alipay.zdal.client.config.bean.ZdalAppBean">
<property name="appName" value="zdal"/>
<property name="dbmode" value="dev"/>
<property name="appDataSourceList">
<list>
<ref bean="ShardDataSource"/>
list>
property>
id="ShardDataSource" class="com.alipay.zdal.client.config.bean.AppDataSourceBean">
<property name="appDataSourceName" value="ShardDataSource"/>
<property name="dataBaseType" value="MYSQL"/>
<property name="configType" value="Shard"/>
<property name="appRule" ref="testRule"/>
<property name="physicalDataSourceSet">
<set>
<ref bean="testDB_00"/>
<ref bean="testDB_01"/>
<ref bean="testDB_02"/>
<ref bean="testDB_03"/>
set>
property>
id="testDB_00" class="com.alipay.zdal.client.config.bean.PhysicalDataSourceBean">
<property name="name" value="master_00"/>
<property name="jdbcUrl" value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test_00?autoReconnect=true&useUnicode=true&characterEncoding=utf8"/>
<property name="userName" value="root"/>
<property name="password" value="0203"/>
<property name="minConn" value="1"/>
<property name="maxConn" value="10"/>
<property name="blockingTimeoutMillis" value="180"/>
<property name="idleTimeoutMinutes" value="180"/>
<property name="preparedStatementCacheSize" value="100"/>
<property name="queryTimeout" value="180"/>
<property name="prefill" value="true"/>
<property name="connectionProperties">
property>
id="testDB_01" class="com.alipay.zdal.client.config.bean.PhysicalDataSourceBean">
<property name="name" value="master_01"/>
<property name="jdbcUrl" value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test_01?autoReconnect=true&useUnicode=true&characterEncoding=utf8"/>
<property name="userName" value="root"/>
<property name="password" value="0203"/>
<property name="minConn" value="1"/>
<property name="maxConn" value="10"/>
<property name="blockingTimeoutMillis" value="180"/>
<property name="idleTimeoutMinutes" value="180"/>
<property name="preparedStatementCacheSize" value="100"/>
<property name="queryTimeout" value="180"/>
<property name="prefill" value="true"/>
<property name="connectionProperties">
property>
id="testDB_02" class="com.alipay.zdal.client.config.bean.PhysicalDataSourceBean">
<property name="name" value="master_02"/>
<property name="jdbcUrl" value="jdbc:mysql://47.94.107.115:3306/test_02?autoReconnect=true&useUnicode=true&characterEncoding=utf8"/>
<property name="userName" value="root"/>
<property name="password" value="这里填服务器密码"/>
<property name="minConn" value="1"/>
<property name="maxConn" value="10"/>
<property name="blockingTimeoutMillis" value="180"/>
<property name="idleTimeoutMinutes" value="180"/>
<property name="preparedStatementCacheSize" value="100"/>
<property name="queryTimeout" value="180"/>
<property name="prefill" value="true"/>
<property name="connectionProperties">
property>
id="testDB_03" class="com.alipay.zdal.client.config.bean.PhysicalDataSourceBean">
<property name="name" value="master_03"/>
<property name="jdbcUrl" value="jdbc:mysql://47.94.107.115:3306/test_03?autoReconnect=true&useUnicode=true&characterEncoding=utf8"/>
<property name="userName" value="root"/>
<property name="password" value="这里填服务器密码"/>
<property name="minConn" value="1"/>
<property name="maxConn" value="10"/>
<property name="blockingTimeoutMillis" value="180"/>
<property name="idleTimeoutMinutes" value="180"/>
<property name="preparedStatementCacheSize" value="100"/>
<property name="queryTimeout" value="180"/>
<property name="prefill" value="true"/>
<property name="connectionProperties">
property>
5.4 完成城市相关逻辑,以及mapper配置文件
接下来就很简单,城市相关逻辑很简单,逻辑只实现包含一条向数据库中插入一条城市信息。{(id,1),(cityName,北京)},直接看代码就可以好。如下:
//biz包--即CityService,具体所处位置可参考3.3项目目录结构图
@Service
public class CityService {
@Autowired
private CityMapper cityMapper;
public void insert(City city)
{
System.out.println("开始插入");
int i = cityMapper.insertCity(city);
System.out.println("插入结果为:"+i);
}
}
//mapper包--即CityMapper接口,接口位置请参考3.3项目结构目录
public interface CityMapper {
public int insertCity(City city);
}
//对应/resources/mapper/cityMapper.xml配置文件
<mapper namespace="com.mapper.CityMapper">
<insert id="insertCity" parameterType="com.model.City">
INSERT INTO t_city (id,cityName) VALUES (#{id},#{cityName})
insert>
mapper>
//model包--City模型
public class City {
private int id;
private String cityName;
//........省略构造方法........
//........省略getter和setter........
}
5.5 完成spring配置文件
spring配置文件也很简单,只需要配置zdal分库分表的数据源,将mybatis数据源与其绑定即可。
注意:这里的dbmode、appname和appDsName与zdal-dev-ds中的相对应
代码实现如下:
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xmlns:mybatis="http://mybatis.org/schema/mybatis-spring"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
http://mybatis.org/schema/mybatis-spring http://mybatis.org/schema/mybatis-spring.xsd">
<context:annotation-config />
<context:component-scan base-package="com.biz"/>
<bean id="dataSource" class="com.alipay.zdal.client.jdbc.ZdalDataSource" init-method="init">
<property name="appName" value="zdal"/>
<property name="appDsName" value="ShardDataSource"/>
<property name="dbmode" value="dev"/>
<property name="configPath" value="./config"/>
bean>
<mybatis:scan base-package="com.mapper"/>
<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
<property name="dataSource" ref="dataSource"/>
<property name="typeAliasesPackage" value="com.model"/>
<property name="mapperLocations" value="classpath*:mapper/*.xml"/>
bean>
beans>
至此,配置相关的内容结束、实际操作也很方便,重点在zdal对我们熟悉的dao层编程几乎没有任何入侵,只需要在对数据库操作前,查询库的路由规则(咱们在ZdalRuleParser类中自己写的那个实现类),得到实际操作的数据。
内容步骤如下:
1、初始化spring容器,得到数据库对应的数据源
2、从数据源中得到 逻辑物理数据源名称(logicPhysicsDsNames),用于初始化logicPhysicsIndexes数据源集合
3、开始执行插入操作,通过在ZdalRuleParser类写的映射规则,使用递增id计算得到这条数据分库分表的索引。(例如id=3,分库对应test_03,分表对应t_city_09)
4、将计算得到的分表组成数据库表示路由条件,然后将这个对象添加到线程中。(这两步想当于告诉接下来数据库插入的操作,你要往分库对应test_03,分表对应t_city_09这个数据源中插入数据,别插错了。)
5、执行插入操作
import com.alipay.zdal.client.ThreadLocalString;
import com.alipay.zdal.client.jdbc.ZdalDataSource;
import com.alipay.zdal.client.util.ThreadLocalMap;
import com.alipay.zdal.client.util.condition.DBSelectorIDRouteCondition;
import com.biz.CityService;
import com.model.City;
import com.util.ZdalRuleParser;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* Created by Administrator on 2017/7/20.
*/
public class MyTest {
private CityService service;
private ZdalDataSource dataSource;
// 所有配置的物理数据源, dbIndex
private Map logicPhysicsIndexes;
//库名
private String dbName = "test";
//表名
private String tbName = "t_city";
@Before
public void init()
{
//加载spring容器,实例化bean
ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application-context.xml");
service = (CityService) context.getBean("cityService");
dataSource = (ZdalDataSource) context.getBean("dataSource");
//实例化逻辑数据源
logicPhysicsIndexes = new HashMap();
//得到物理数据源名称
Map logicPhysicsDsNames = dataSource.getZdalConfig().getLogicPhysicsDsNames();
//将其存入物理数据源数据 {(0,master_00),(1,master_01)...}
for (String name : logicPhysicsDsNames.keySet()) {
String[] split = name.split("_");
logicPhysicsIndexes.put(Integer.valueOf(split[1]), name);
}
}
@Test
/**
* 插入数据库操作
*/
public void insert(){
//设置插入10条id数据,id自增
for (int id=30;id<40;id++) {
// 指定查詢库的路由規則
//根据规则得到分库索引
int dbIndex = ZdalRuleParser.parserDbIndex(id);
String dbSelectorID = logicPhysicsIndexes.get(dbIndex);
System.out.println("dbSelectorID = " + dbSelectorID);
//根据规则得到分表索引
int tbIndex = ZdalRuleParser.parserTbIndex(id);
String tablePostfix = new DecimalFormat("_00").format(tbIndex);//如果tbIndex为3,tablePostfix为_03
//根据分表索引得到物理表名称
String physicTableName = tbName + tablePostfix;
System.out.println("physicTableName = " + physicTableName);//physicTableName = t_city_00、t_city_01、t_city_02等
//得到 数据库选择器标识路由条件---确定是存在哪一个数据库中
DBSelectorIDRouteCondition dbSelectorIDRouteCondition = new DBSelectorIDRouteCondition(
"t_city", dbSelectorID, physicTableName);
//将分库分表添加到线程中
ThreadLocalMap.put(ThreadLocalString.ROUTE_CONDITION, dbSelectorIDRouteCondition);
System.out.println("配置完成,准备开始插入数据");
City city = new City(id, "北京");
service.insert(city);
}
}
}
数据库数据:
配置过程中,不要错漏掉某些数据,在运行测试类时,如果碰上异常,耐心的看它报的错误指向,观察zdal的源码,观察它在出错的那一段是想要做什么事情,抛出的异常,然后根据这个逻辑,去寻找到底是哪一块出错,耐心一些^^
结束
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