按照業務拆分的方式稱為垂直分片，又稱為縱向拆分，它的核心理念是專庫專用；水平分片又稱為橫向拆分，是通過某些欄位根據某種規則將數據分散至多個庫或表中。 ...

標簽：ShardingSphere5.分庫.分表；

一、簡介

分庫分表的設計和實現方式，在之前的內容中總結過很多，本文基於SpringBoot3和ShardingSphere5框架實現數據分庫分表的能力；

不得不提ShardingSphere5文檔中描述的兩個基本概念：

垂直分片

按照業務拆分的方式稱為垂直分片，又稱為縱向拆分，它的核心理念是專庫專用。在拆分之前，一個資料庫由多個數據表構成，每個表對應著不同的業務。而拆分之後，則是按照業務將表進行歸類，分佈到不同的資料庫中，從而將壓力分散至不同的資料庫。

水平分片

水平分片又稱為橫向拆分。相對於垂直分片，它不再將數據根據業務邏輯分類，而是通過某個欄位（或某幾個欄位），根據某種規則將數據分散至多個庫或表中，每個分片僅包含數據的一部分。

下麵從案例實踐中，看看ShardingSphere5框架是如何實現分庫分表的原理；

二、工程搭建

1、工程結構

2、依賴管理

這裡只看兩個核心組件的依賴：shardingsphere-jdbc組件是5.2.1版本，mybatis組件是3.5.13版本，在依賴管理中還涉及MySQL和分頁等，並且需要添加很多排除配置，具體見源碼；

<!-- Mybatis組件 -->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>${mybatis.version}</version>
</dependency>

<!-- ShardingSphere分庫分表 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>shardingsphere-jdbc-core-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>${shardingsphere.version}</version>
</dependency>

三、配置詳解

1、配置文件

此處只展示分庫分表的相關配值，預設數據源使用db_master庫，註意tb_order庫表路由的策略和分片演算法的關聯關係，其他工程配置詳見源碼倉庫；

spring:
  # 分庫分表配置
  shardingsphere:
    datasource:
      # 預設數據源
      sharding:
        default-data-source-name: db_master
      names: db_master,db_0,db_1
      db_master:
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        jdbc-url: jdbc:mysql://localhost:3306/shard_db
        username: root
        password: 123456
      db_0:
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        jdbc-url: jdbc:mysql://localhost:3306/shard_db_0
        username: root
        password: 123456
      db_1:
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        jdbc-url: jdbc:mysql://localhost:3306/shard_db_1
        username: root
        password: 123456
    rules:
      sharding:
        tables:
          # tb_order邏輯
          tb_order:
            actual-data-nodes: db_${0..1}.tb_order_${0..2}
            # tb_order庫路由
            database-strategy:
              standard:
                sharding-column: order_id
                sharding-algorithm-name: database_inline
            # tb_order表路由
            table-strategy:
              standard:
                sharding-column: order_id
                sharding-algorithm-name: table_inline
        sharding-algorithms:
          # tb_order庫路由演算法
          database_inline:
            type: INLINE
            props:
              algorithm-expression: db_${order_id % 2}
          # tb_order表路由演算法
          table_inline:
            type: INLINE
            props:
              algorithm-expression: tb_order_${order_id % 3}
    props:
      sql-show: true
      sql-comment-parse-enabled: true

2、配置原理

在配置中需要管理三個數據源，shard_db預設庫，在操作不涉及需要路由的表時預設使用該數據源，shard_db_0和shard_db_1是tb_order邏輯表的路由庫；

邏輯表tb_order整體使用兩個資料庫，每個庫建3張結構相同相同的表，在操作tb_order數據時，會根據order_id欄位值定位數據所屬的分片節點；

庫路由db_${0..1}採用db_${order_id%2}的演算法；
表路由tb_order_${0..2}採用tb_order_${order_id%3}的演算法；

四、測試案例

1、主庫操作

基於Mybatis持久層框架，實現對shard_db預設庫的數據操作，註意控制台的日誌列印，可以看到一系列解析邏輯以及庫表節點的定位，分頁查詢使用PageHelper組件即可；

public class MasterTest {
    @Autowired
    private BuyerMapper buyerMapper ;
    @Autowired
    private SellerMapper sellerMapper ;
    @Test
    public void testBuyerQuery (){
        // 主鍵查詢
        Buyer buyer = buyerMapper.selectByPrimaryKey(1) ;
        System.out.println(buyer.getId()+";"+buyer.getBuyerName());
    }
    @Test
    public void testBuyerInsert (){
        // 新增數據
        Buyer buyer = new Buyer() ;
        buyer.setBuyerName("買家Three");
        System.out.println(buyerMapper.insert(buyer));
    }
    @Test
    public void testBuyerUpdate (){
        // 更新數據
        Buyer buyer = buyerMapper.selectByPrimaryKey(3) ;
        if (buyer != null){
            buyer.setBuyerName("Three買家");
            System.out.println(buyerMapper.updateByPrimaryKey(buyer));
        }
    }
    @Test
    public void testSellerPage (){
        // 1、設置分頁和查詢條件
        PageHelper.startPage(2,2) ;
        SellerExample sellerExample = new SellerExample() ;
        sellerExample.setOrderByClause("id asc");
        // 2、查詢數據
        List<Seller> sellerList = sellerMapper.selectByExample(sellerExample) ;
        // 3、構建分頁實體對象
        PageInfo<Seller> pageInfo = new PageInfo<>(sellerList) ;
        System.out.println(pageInfo);
    }
}

2、分庫操作

在對tb_order表執行增刪改查時，會根據order_id的欄位值計算庫表的路由節點，註意分頁時會查詢所有的分庫和分表，然後彙總查詢的結果；

public class ShardTest {
    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper ;
    /**
     * 寫入100條數據
     */
    @Test
    public void testOrderInsert (){
        for (int i=1 ; i<= 100 ; i++){
            Order order = new Order(i,i%3+1,i%3+1) ;
            // orderMapper.insert(order) ;
        }
    }
    @Test
    public void testOrderQuery (){
        Order order = orderMapper.selectByPrimaryKey(5) ;
        System.out.println(order);
    }
    @Test
    public void testOrderUpdate (){
        Order order = orderMapper.selectByPrimaryKey(100) ;
        if (order != null){
            // 原數據：買家和賣家ID都是2
            order.setBuyerId(1);
            order.setSellerId(3);
            orderMapper.updateByPrimaryKey(order) ;
        }
    }

    @Test
    public void testOrderPage (){
        // 1、設置分頁和查詢條件
        PageHelper.startPage(1,10) ;
        OrderExample orderExample = new OrderExample() ;
        orderExample.createCriteria().andBuyerIdEqualTo(2).andSellerIdEqualTo(2);
        orderExample.setOrderByClause("order_id desc");
        // 2、查詢數據
        List<Order> orderList = orderMapper.selectByExample(orderExample) ;
        // 3、構建分頁實體對象
        PageInfo<Order> pageInfo = new PageInfo<>(orderList) ;
        System.out.println(pageInfo);
    }
}

3、綜合查詢

編寫一個訂單詳情查詢介面，同時使用三個庫構建數據結構；如果是基於列表數據的檢索，比較常規做法的是構建ES索引結構，如果沒有搜索的需求，可以在訂單表分頁查詢後去拼接其他結構；

@RestController
public class OrderController {

    @Resource
    private BuyerMapper buyerMapper ;
    @Resource
    private SellerMapper sellerMapper ;
    @Resource
    private OrderMapper orderMapper ;

    /**
     * 查詢訂單詳情
     */
    @GetMapping("/order/info/{orderId}")
    public Map<String,Object> orderInfo (@PathVariable Integer orderId){
        Map<String,Object> orderMap = new HashMap<>() ;
        Order order = orderMapper.selectByPrimaryKey(orderId) ;
        if (order != null){
            orderMap.put("order",order) ;
            orderMap.put("buyer",buyerMapper.selectByPrimaryKey(order.getBuyerId())) ;
            orderMap.put("seller",sellerMapper.selectByPrimaryKey(order.getSellerId())) ;
        }
        return orderMap ;
    }
}

查看SQL語句

db_master ::: select id, buyer_name from tb_buyer where id = ? ::: [1]
db_master ::: select id, seller_name from tb_seller where id = ? ::: [3]
db_0 ::: select order_id, seller_id, buyer_id from tb_order_1 where order_id = ? ::: [100]

五、參考源碼

文檔倉庫：
https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note

源碼倉庫：
https://gitee.com/cicadasmile/butte-spring-parent

Gitee主頁： https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note

SpringBoot3分庫分表