ShardingSphere 5.0.0-alpha 分库分表解决方案（一）——分表

1. 基本概念

1.1 什么是ShardingSphere

ShardingSphere一套开源的分布式数据库中间件解决方案，定位为关系型数据库中间件，合理在分布式环境下使用关系型数据库操作。

官网地址： https://shardingsphere.apache.org/index_zh.html

1.2 什么是分库分表

随着时间和业务发展，数据库数据量不可控的，造成表里面数据越来越多，如果再去对数据库表curd操作时候，造成性能问题。为了解决由于数据量过大而造成数据库性能降低问题。

分库分表有两种方式：

• 垂直切分：垂直分库、垂直分表
• 水平切分：水平分库、水平分表

1.2.1 垂直分库

把单一数据库按照业务进行划分，专库专表。

1.2.2 垂直分表

操作数据库中某张表，把这张表中一部分字段数据存到一张新表里面，再把这张表另一部分字段数据存到另外一张表里面，把一张表拆成多张表。

1.2.3 水平分库

复制多个相同的库，可以根据配置规则让不同的数据进入不同的数据库。

1.2.4 水平分表

在同一个库里，赋值多个相同的表结构，根据配置规则，让不同的数据进入不同的表。

1.3 分库分表应用及问题

• 分库分表应用
  • 在数据库设计时候考虑垂直分库和垂直分表
  • 随着数据库数据量增加，不要马上考虑做水平切分，首先考虑缓存处理，读写分离，使用索引等等方式，如果这些方式不能根本解决问题了，再考虑做水平分库和水平分表
• 分库分表问题
  • 跨节点连接查询问题（分页、排序）
  • 多数据源管理问题

2. ShardingSphere-JDBC

2.1 基本介绍

Sharding-JDBC是当当网研发的开源分布式数据库中间件，从 3.0开始Sharding-JDBC被包含在 ShardingSphere中，之后该项目进入进入Apache孵化器，4.0版本之后的版本为Apache版本。

Sharding-JDBC是ShardingSphere的第一个产品，也是ShardingSphere的前身。 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。

Sharding-JDBC的核心功能为数据分片和读写分离，通过Sharding-JDBC，应用可以透明的使用JDBC访问已经分库分表、读写分离的多个数据源，而不用关心数据源的数量以及数据如何分布。

2.2 环境搭建

环境说明：SpringBoot 2.5.7+ MyBatisPlus + ShardingSphere-JDBC 5.0.0-alpha + Druid+ MySQL 8.0

2.2.1 pom.xml

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombokgroupId>
        <artifactId>lombokartifactId>
        <optional>trueoptional>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.springfoxgroupId>
        <artifactId>springfox-swagger2artifactId>
        <version>2.9.2version>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.springfoxgroupId>
        <artifactId>springfox-swagger-uiartifactId>
        <version>2.9.2version>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibabagroupId>
        <artifactId>druidartifactId>
        <version>1.1.13version>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.baomidougroupId>
        <artifactId>mybatis-plus-boot-starterartifactId>
        <version>3.4.3version>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>mysqlgroupId>
        <artifactId>mysql-connector-javaartifactId>
        <version>8.0.27version>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.shardingspheregroupId>
        <artifactId>shardingsphere-jdbc-core-spring-boot-starterartifactId>
        <version>5.0.0-alphaversion>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
        <scope>testscope>
    dependency>
dependencies>

2.2.2 创建数据库和表

按照水平分表的方式，创建数据库和数据库表

• 创建数据库：ss_course_db_1（为后面分库做准备，另一个数据库名：ss_course_db_2）
• 在数据库创建两张表：t_course_1、t_course_2
• 约定规则：如果cid是偶数把数据添加t_course_1，如果cid奇数添加到t_course_2

drop table if EXISTS t_course_1;
create table t_course_1(
   cid BIGINT(20) PRIMARY KEY,
   cname VARCHAR(50) NOT NULL,
   user_id BIGINT(20) NOT NULL,
   cstatus VARCHAR(10) NOT NULL
);

drop table if EXISTS t_course_2;
create table t_course_2(
   cid BIGINT(20) PRIMARY KEY,
   cname VARCHAR(50) NOT NULL,
   user_id BIGINT(20) NOT NULL,
   cstatus VARCHAR(10) NOT NULL
);

2.2.3 编写业务代码

此处编写业务代码略，具体代码可以下面的源码地址，经过本人调试过。代码里集成了Swagger，用于方便测试。

2.2.4 配置文件

server.port=8001

spring.shardingsphere.enabled=true

# 配置数据源，给数据源起名称
spring.shardingsphere.datasource.names=m0
# 打开sql输出日志
spring.shardingsphere.props.sql-show=true

# 配置第一个数据源具体内容，包含连接池，驱动，地址，用户名和密码
spring.shardingsphere.datasource.common.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.common.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.shardingsphere.datasource.m0.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/ss_course_db_1?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false&serverTimezone=GMT%2b8
spring.shardingsphere.datasource.m0.username=root
spring.shardingsphere.datasource.m0.password=123456

# 指定course表里面主键cid 生成策略  SNOWFLAKE
spring.shardingsphere.rules.sharding.key-generators.snowflake.type=SNOWFLAKE
spring.shardingsphere.rules.sharding.key-generators.snowflake.props.worker-id=123

# 指定course表分布情况，配置表在哪个数据库里面，表名称都是什么 m0.t_course_1 , m0.t_course_2
spring.shardingsphere.rules.sharding.tables.t_course.actual-data-nodes=m0.t_course_$->{1..2}

# 指定表分片策略  约定cid值偶数添加到t_course_1表，如果cid是奇数添加到t_course_2表
spring.shardingsphere.rules.sharding.tables.t_course.table-strategy.standard.sharding-column=cid
spring.shardingsphere.rules.sharding.tables.t_course.table-strategy.standard.sharding-algorithm-name=table-inline
spring.shardingsphere.rules.sharding.sharding-algorithms.table-inline.type=INLINE
spring.shardingsphere.rules.sharding.sharding-algorithms.table-inline.props.algorithm-expression=t_course_$->{cid % 2 + 1}

2.2.5 测试结果

启动程序，在浏览器输入：http://localhost:8001/swagger-ui.html

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3. 说明

源码地址：https://github.com/Hofanking/springboot-shardingsphere-example

源代码目录结构说明：

springboot-shardingsphere-example

​ |— shardingsphere-database （分库分表）

​ |— shardingsphere-database-table-write-read （分库分表读写分离）

​ |— shardingsphere-proxy-table （使用proxy分表）

​ |— shardingsphere-public （公共表）

​ |— shardingsphere-table （分表）

​ |— shardingsphere-write-read （读写分离）