一营密、分庫分表的背景

在數(shù)據(jù)爆炸的年代，單表數(shù)據(jù)達(dá)到千萬級別磺箕，甚至過億的量，都是很常見的情景抛虫。這時候再對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作就是非常吃力的事情了，select個半天都出不來數(shù)據(jù)简僧，這時候業(yè)務(wù)已經(jīng)難以維系建椰。不得已，分庫分表提上日程岛马，我們的目的很簡單棉姐，減小數(shù)據(jù)庫的壓力，縮短表的操作時間啦逆。

二伞矩、如何進(jìn)行數(shù)據(jù)切分

數(shù)據(jù)切分（Sharding），簡單的來說夏志，就是通過某種特定的條件乃坤，將存放在同一個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)拆分存放到多個數(shù)據(jù)庫（主機(jī)）中，從而達(dá)到分散單臺機(jī)器負(fù)載的情況沟蔑，即分庫分表湿诊。根據(jù)數(shù)據(jù)切分規(guī)則的不同，主要有兩種模式瘦材，

垂直切分（縱向切分）厅须，是對不同的表（或者Schema）進(jìn)行切分，存儲到不同的數(shù)據(jù)庫（主機(jī)）之上食棕。

水平切分（橫向切分）朗和，是對同一個表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行切分，存儲到不同的數(shù)據(jù)庫（主機(jī)）之上簿晓。規(guī)則是根據(jù)表中數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系眶拉，按照某種條件拆分。

垂直切分

垂直切分抢蚀，強(qiáng)調(diào)的是業(yè)務(wù)的拆分镀层。一個數(shù)據(jù)庫由多個表構(gòu)成，每個表對應(yīng)不同的業(yè)務(wù)皿曲，那么我們可以指按照業(yè)務(wù)的不同將表進(jìn)行分類唱逢，并將其分布到不同的數(shù)據(jù)庫上，這樣就將數(shù)據(jù)分?jǐn)偟搅瞬煌膸焐厦嫖菪荩龅綄鞂Ｓ谩?/p>

舉個例子坞古，原數(shù)據(jù)庫中有商品表、交易表劫樟、訂單表痪枫，我們可以按照業(yè)務(wù)的不同進(jìn)行垂直切分织堂，把商品表、交易表奶陈、訂單表分別拆分到商品庫易阳、交易庫、訂單庫中去吃粒。

垂直拆分的優(yōu)點(diǎn)：

拆分規(guī)則明確潦俺，拆分后業(yè)務(wù)清晰；系統(tǒng)之間進(jìn)行整合或擴(kuò)展變的容易徐勃；數(shù)據(jù)維護(hù)變的容易事示；按照成本、應(yīng)用的等級僻肖、應(yīng)用的類型等將表放到不同的機(jī)器上肖爵，便于管理。垂直拆分的缺點(diǎn)：

部分業(yè)務(wù)表無法關(guān)聯(lián)（Join）臀脏，只能通過接口方式解決劝堪，提高了系統(tǒng)的復(fù)雜度；受每種業(yè)務(wù)的不同限制谁榜，存在單庫性能瓶頸幅聘，不易進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)展和提升性能；分布式事務(wù)處理復(fù)雜窃植。

水平切分（重點(diǎn)）

水平切分帝蒿，強(qiáng)調(diào)的是技術(shù)層面的拆分。她是將其按照一定的邏輯規(guī)則將一個表中的數(shù)據(jù)分散到多個庫中巷怜，在每個表中包含一部分?jǐn)?shù)據(jù)葛超，所有表加起來就是全量的數(shù)據(jù)。簡單來說延塑，我們可以將對數(shù)據(jù)的水平切分理解為按照數(shù)據(jù)行進(jìn)行切分绣张，就是將表中的某些行切分到一個數(shù)據(jù)庫表中，而將其他行切分到其他數(shù)據(jù)庫表中关带。

比如侥涵，原數(shù)據(jù)庫有一張交易記錄表，數(shù)據(jù)量非常大宋雏，其中表中有個地區(qū)字段芜飘，經(jīng)過深入考證符合水平拆分的條件。我們就按照這個字段進(jìn)行水平拆分磨总，按不同的地區(qū)（北京嗦明、上海、江蘇蚪燕、浙江娶牌、廣東等）拆分成10個庫奔浅。

高峰時段同時有100萬次請求，如果是單庫诗良，數(shù)據(jù)庫就會承受100萬次的請求壓力汹桦，拆分成100個表分別放入10個庫中，每個表進(jìn)行1萬次請求鉴裹，則每個數(shù)據(jù)庫會承受10萬次的請求壓力营勤，這樣壓力就減少了很多，并且是成倍減少的壹罚。

水平拆分的優(yōu)點(diǎn)：

拆分規(guī)則抽象好，join 操作基本可以數(shù)據(jù)庫做寿羞；不存在單庫大數(shù)據(jù)猖凛，高并發(fā)的性能瓶頸；應(yīng)用端改造較少绪穆；提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性跟負(fù)載能力辨泳。水平拆分的缺點(diǎn)：

拆分規(guī)則不好抽象；分片事務(wù)一致性難以解決玖院；數(shù)據(jù)多次擴(kuò)展難度大菠红；跨庫 join 性能較差。

三难菌、數(shù)據(jù)切分導(dǎo)致的一些問題

上面我們也講了兩種數(shù)據(jù)切分方式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)试溯，但是他們有些共同的缺點(diǎn)，

分布式事務(wù)的問題郊酒；跨節(jié)點(diǎn) Join 的問題遇绞；跨節(jié)點(diǎn)合并排序分頁的問題；多數(shù)據(jù)源管理問題燎窘。一般來說摹闽，業(yè)務(wù)上存在著復(fù)雜 join 的場景是很難切分的，往往業(yè)務(wù)獨(dú)立的易于切分褐健。如何切分付鹿，我們遵循如下原則，

能不切分盡量不要切分蚜迅；如果要切分一定要選擇合適的切分規(guī)則舵匾，提前規(guī)劃好；數(shù)據(jù)切分盡量通過數(shù)據(jù)冗余或表分組來降低跨庫 Join 的可能慢叨；由于數(shù)據(jù)庫中間件對數(shù)據(jù) Join 實(shí)現(xiàn)的優(yōu)劣難以把握纽匙，而且實(shí)現(xiàn)高性能難度極大，業(yè)務(wù)讀取盡量少使用多表 Join拍谐。

四烛缔、數(shù)據(jù)源管理的問題

分庫分表之后馏段，數(shù)據(jù)源的管理是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

系統(tǒng)應(yīng)用層面系統(tǒng)應(yīng)用代碼層面践瓷，目前主要有兩種思路院喜，

客戶端模式，也就是在每個應(yīng)用程序模塊中配置管理自己需要的一個（或者多個）數(shù)據(jù)源晕翠，直接訪問各個數(shù)據(jù)庫喷舀，在模塊內(nèi)完成數(shù)據(jù)的整合。比如可以依賴spring注解實(shí)現(xiàn)淋肾。中間代理模式硫麻，統(tǒng)一管理所有的數(shù)據(jù)源，后端數(shù)據(jù)庫集群對前端應(yīng)用程序透明樊卓∧美ⅲ考慮到系統(tǒng)的復(fù)雜性和擴(kuò)展性，建議第二種中間代理模式碌尔。雖然短期內(nèi)需要付出的成本可能會相對更大一些浇辜，但是對整個系統(tǒng)的擴(kuò)展性來說，是非常實(shí)用的唾戚。

2. 中間件層面

上面的系統(tǒng)層面柳洋，需要的代碼實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，中間件是在數(shù)據(jù)集群前面加一層代理叹坦，比如Cobar熊镣、Mycat等數(shù)據(jù)庫中間件。實(shí)用數(shù)據(jù)庫中間件立由，對代碼層面的實(shí)現(xiàn)是很大的解放轧钓。

五、分布式事務(wù)的解決方案

分庫分表導(dǎo)致的最突出的問題就是分布式事務(wù)的處理锐膜。大家如果有興趣可以參考下之前的文章互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的分布式技術(shù)面試要點(diǎn)概覽中的分布式事務(wù)部分毕箍，后面如果有時間，可以單獨(dú)再探討下道盏。