如何实现分库分表

参考答案

一、分库分表的实现方案

有如下两种：

1.  增加一个中间层，中间层实现 MySQL 客户端协议，可以做到应用程序无感知地与中间层交互。由于是基于协议层的代理，可以做到支持多语言，但需要多启动一个进程、SQL 的解析也耗费大量性能、由于协议绑定仅支持单个种类的数据库库。

2.  在代码层面增加一个路由程序，控制对数据库与表的读写。路由程序写在项目里，与编程语言绑定、连接数高、但相对轻量（比如 Java 仅需要引入 SharingShpere 组件中 Sharding-JDBC 的 jar 即可）、支持任意数据库。

二、分库分表的实现配置

以 Sharding-JDBC 实现分库分表为例子。

1、数据库环境
ds0：172.31.32.184  ，ds1：172.31.32.234 ，用作分库。

2、在 ds0 和 ds1 库中建表，t_order0 和 t_order1 用做分表。

create table t_order0(
order_id int primary key,
user_id int, 
goods_id int,
goods_name varchar(200)
);

create table t_order1(
order_id int primary key,
user_id int, 
goods_id int,
goods_name varchar(200)
);

3、新建 maven 项目，添加依赖

<!-- 当前最新版 sharding-jdbc -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-jdbc-core</artifactId>
    <version>4.1.1</version>
</dependency>
<!-- 结合官方文档使用了 HikariCP 数据库连接池 -->
<dependency>
    <groupId>com.zaxxer</groupId>
    <artifactId>HikariCP</artifactId>
    <version>3.4.5</version>
</dependency>
<!-- MySQL 8.0.21 驱动 -->
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.21</version>
</dependency>

4、数据源连接工具类，使用 HikariCP 数据库连接池

import javax.sql.DataSource;

public final class DataSourceUtil {

    private static final int PORT = 3306;

    /**
     * 通过 Hikari 数据库连接池创建 DataSource
     * @param ip
     * @param username
     * @param password
     * @param dataSourceName
     * @return
     */
    public static DataSource createDataSource(String ip, String username, String password, String dataSourceName) {
        HikariDataSource result = new HikariDataSource();
        result.setDriverClassName(com.mysql.jdbc.Driver.class.getName());
        result.setJdbcUrl(String.format("jdbc:mysql://%s:%s/%s?serverTimezone=UTC&useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8", ip, PORT, dataSourceName));
        result.setUsername(username);
        result.setPassword(password);
        return result;
    }
}

5、测试代码

测试逻辑：

• 使用数据源工具类，新建 ds0 和 ds1 库的数据源。
• 配置 t_order 表的规则，ds$->{0..1}.t_order$->{0..1}。
• 配置分库分表的规则，分库根据 ds  拼接上 t_order 的 user_id 字段值 对 2 取模的值（ds${user_id % 2}）；分表根据 t_order  拼接上 order_id 字段值 对 2 取模的值（t_order${order_id % 2}）。
• 测试 insert 不同的 user_id 和 order_id 是否会按规则插入不同的库和表。
• 查询 user_id = 2 的数据，看看是否正常查出。

import org.apache.shardingsphere.api.config.sharding.ShardingRuleConfiguration;
import org.apache.shardingsphere.api.config.sharding.TableRuleConfiguration;
import org.apache.shardingsphere.api.config.sharding.strategy.InlineShardingStrategyConfiguration;
import org.apache.shardingsphere.shardingjdbc.api.ShardingDataSourceFactory;

import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

/**
 * 测试 ShardingSphere 分表分库
 */
public class Test {

    //DataSource 0
    private static DataSource ds0 = DataSourceUtil.createDataSource("172.31.32.234", "root", "constxiong@123", "constxiong");
    // DataSource 1
    private static DataSource ds1 = DataSourceUtil.createDataSource("172.31.32.184", "root", "constxiong@123", "constxiong");

    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        // 配置真实数据源
        Map<String, DataSource> dataSourceMap = new HashMap<>();
        dataSourceMap.put("ds0", ds0);
        dataSourceMap.put("ds1", ds1);

        // 配置Order表规则
        TableRuleConfiguration orderTableRuleConfig = new TableRuleConfiguration("t_order", "ds$->{0..1}.t_order$->{0..1}");

        // 配置分库 + 分表策略
        orderTableRuleConfig.setDatabaseShardingStrategyConfig(new InlineShardingStrategyConfiguration("user_id", "ds${user_id % 2}"));
        orderTableRuleConfig.setTableShardingStrategyConfig(new InlineShardingStrategyConfiguration("order_id", "t_order${order_id % 2}"));

        // 配置分片规则
        ShardingRuleConfiguration shardingRuleConfig = new ShardingRuleConfiguration();
        shardingRuleConfig.getTableRuleConfigs().add(orderTableRuleConfig);

        // 获取数据源对象
        DataSource dataSource = ShardingDataSourceFactory.createDataSource(dataSourceMap, shardingRuleConfig, new Properties());
        Connection connection = dataSource.getConnection();
        Statement statement = connection.createStatement();
        statement.execute("insert into t_order value(1, 1, 1, '电视机')");
        statement.execute("insert into t_order value(2, 1, 2, '可乐')");
        statement.execute("insert into t_order value(3, 2, 8, '空调')");
        statement.execute("insert into t_order value(4, 2, 9, '手机壳')");

        statement.execute("select * from t_order where user_id = 2");
        ResultSet resultSet = statement.getResultSet();
        while (resultSet.next()) {
            System.out.printf("user_id:%d, order_id:%d, goods_id:%d, goods_name:%s\n",
                    resultSet.getInt("user_id"),
                    resultSet.getInt("order_id"),
                    resultSet.getInt("goods_id"),
                    resultSet.getString("goods_name")
            );
        }
    }
}

6、结果

数据按照分库分表的规则插入对应的数据库与表中。

user_id = 2 数据代码查询：

user_id:2, order_id:4, goods_id:9, goods_name:手机壳
user_id:2, order_id:3, goods_id:8, goods_name:空调

以上，是MySQL面试题【如何实现分库分表】的参考答案。

输出，是最好的学习方法。

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