一.數(shù)據(jù)庫(kù)瓶頸
不管是IO瓶頸，還是CPU瓶頸尉剩，最終都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)的活躍連接數(shù)增加间坐，進(jìn)而逼近甚至達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)可承載活躍連接數(shù)的閾值。在業(yè)務(wù)Service來(lái)看就是少孝，可用數(shù)據(jù)庫(kù)連接少甚至無(wú)連接可用继低。接下來(lái)就可以想象了吧（并發(fā)量、吞吐量稍走、崩潰）袁翁。
1、IO瓶頸
第一種：磁盤(pán)讀IO瓶頸婿脸，熱點(diǎn)數(shù)據(jù)太多粱胜，數(shù)據(jù)庫(kù)緩存放不下，每次查詢時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的IO狐树，降低查詢速度 -> 分庫(kù)和垂直分表焙压。
第二種：網(wǎng)絡(luò)IO瓶頸，請(qǐng)求的數(shù)據(jù)太多抑钟，網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠 -> 分庫(kù)涯曲。
2、CPU瓶頸
第一種：SQL問(wèn)題味赃，如SQL中包含join掀抹，group by，order by心俗，非索引字段條件查詢等傲武，增加CPU運(yùn)算的操作 -> SQL優(yōu)化，建立合適的索引城榛，在業(yè)務(wù)Service層進(jìn)行業(yè)務(wù)計(jì)算揪利。
第二種：?jiǎn)伪頂?shù)據(jù)量太大，查詢時(shí)掃描的行太多狠持，SQL效率低疟位，CPU率先出現(xiàn)瓶頸 -> 水平分表。
二.分庫(kù)分表
1喘垂、水平分庫(kù)
1甜刻、概念：以字段為依據(jù)，按照一定策略（hash正勒、range等）得院，將一個(gè)庫(kù)中的數(shù)據(jù)拆分到多個(gè)庫(kù)中。
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2章贞、結(jié)果：
- 每個(gè)庫(kù)的結(jié)構(gòu)都一樣祥绞；
- 每個(gè)庫(kù)的數(shù)據(jù)都不一樣，沒(méi)有交集；
- 所有庫(kù)的并集是全量數(shù)據(jù)蜕径；
3两踏、場(chǎng)景：系統(tǒng)絕對(duì)并發(fā)量上來(lái)了，分表難以根本上解決問(wèn)題兜喻，并且還沒(méi)有明顯的業(yè)務(wù)歸屬來(lái)垂直分庫(kù)梦染。
4、分析：庫(kù)多了虹统，io和cpu的壓力自然可以成倍緩解弓坞。
2、水平分表
1车荔、概念：以字段為依據(jù)，按照一定策略（hash戚扳、range等）忧便，將一個(gè)表中的數(shù)據(jù)拆分到多個(gè)表中。
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2帽借、結(jié)果：
- 每個(gè)表的結(jié)構(gòu)都一樣珠增；
- 每個(gè)表的數(shù)據(jù)都不一樣，沒(méi)有交集砍艾；
- 所有表的并集是全量數(shù)據(jù)蒂教；
3、場(chǎng)景：系統(tǒng)絕對(duì)并發(fā)量并沒(méi)有上來(lái)脆荷，只是單表的數(shù)據(jù)量太多凝垛，影響了SQL效率，加重了CPU負(fù)擔(dān)蜓谋，以至于成為瓶頸梦皮。
4、分析：表的數(shù)據(jù)量少了桃焕，單次SQL執(zhí)行效率高剑肯，自然減輕了CPU的負(fù)擔(dān)。
3观堂、垂直分庫(kù)
1让网、概念：以表為依據(jù)，按照業(yè)務(wù)歸屬不同师痕，將不同的表拆分到不同的庫(kù)中溃睹。
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2、結(jié)果：
- 每個(gè)庫(kù)的結(jié)構(gòu)都不一樣七兜；
- 每個(gè)庫(kù)的數(shù)據(jù)也不一樣丸凭，沒(méi)有交集；
- 所有庫(kù)的并集是全量數(shù)據(jù)；
3惜犀、場(chǎng)景：系統(tǒng)絕對(duì)并發(fā)量上來(lái)了铛碑，并且可以抽象出單獨(dú)的業(yè)務(wù)模塊。
4虽界、分析：到這一步汽烦，基本上就可以服務(wù)化了。例如莉御，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展一些公用的配置表撇吞、字典表等越來(lái)越多，這時(shí)可以將這些表拆到單獨(dú)的庫(kù)中礁叔，甚至可以服務(wù)化牍颈。再有，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展孵化出了一套業(yè)務(wù)模式琅关，這時(shí)可以將相關(guān)的表拆到單獨(dú)的庫(kù)中煮岁，甚至可以服務(wù)化。
4涣易、垂直分表
1画机、概念：以字段為依據(jù)，按照字段的活躍性新症，將表中字段拆到不同的表（主表和擴(kuò)展表）中步氏。
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2、結(jié)果：
- 每個(gè)表的結(jié)構(gòu)都不一樣徒爹；
- 每個(gè)表的數(shù)據(jù)也不一樣荚醒，一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)表的字段至少有一列交集瀑焦，一般是主鍵腌且，用于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；
- 所有表的并集是全量數(shù)據(jù)榛瓮；
3铺董、場(chǎng)景：系統(tǒng)絕對(duì)并發(fā)量并沒(méi)有上來(lái)，表的記錄并不多禀晓，但是字段多精续，并且熱點(diǎn)數(shù)據(jù)和非熱點(diǎn)數(shù)據(jù)在一起，單行數(shù)據(jù)所需的存儲(chǔ)空間較大粹懒。以至于數(shù)據(jù)庫(kù)緩存的數(shù)據(jù)行減少重付，查詢時(shí)會(huì)去讀磁盤(pán)數(shù)據(jù)產(chǎn)生大量的隨機(jī)讀IO，產(chǎn)生IO瓶頸凫乖。
4确垫、分析：可以用列表頁(yè)和詳情頁(yè)來(lái)幫助理解弓颈。垂直分表的拆分原則是將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)（可能會(huì)冗余經(jīng)常一起查詢的數(shù)據(jù)）放在一起作為主表，非熱點(diǎn)數(shù)據(jù)放在一起作為擴(kuò)展表删掀。這樣更多的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)就能被緩存下來(lái)翔冀，進(jìn)而減少了隨機(jī)讀IO。拆了之后披泪，要想獲得全部數(shù)據(jù)就需要關(guān)聯(lián)兩個(gè)表來(lái)取數(shù)據(jù)纤子。但記住，千萬(wàn)別用join款票，因?yàn)閖oin不僅會(huì)增加CPU負(fù)擔(dān)并且會(huì)講兩個(gè)表耦合在一起（必須在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例上）控硼。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，應(yīng)該在業(yè)務(wù)Service層做文章艾少，分別獲取主表和擴(kuò)展表數(shù)據(jù)然后用關(guān)聯(lián)字段關(guān)聯(lián)得到全部數(shù)據(jù)卡乾。
三.分庫(kù)分表工具
1、sharding-sphere：jar姆钉，前身是sharding-jdbc说订；
2、TDDL：jar潮瓶，Taobao Distribute Data Layer；
3钙姊、Mycat：中間件毯辅。
注：工具的利弊，請(qǐng)自行調(diào)研煞额，官網(wǎng)和社區(qū)優(yōu)先思恐。
四.分庫(kù)分表步驟
根據(jù)容量（當(dāng)前容量和增長(zhǎng)量）評(píng)估分庫(kù)或分表個(gè)數(shù) -> 選key（均勻）-> 分表規(guī)則（hash或range等）-> 執(zhí)行（一般雙寫(xiě)）-> 擴(kuò)容問(wèn)題（盡量減少數(shù)據(jù)的移動(dòng)）。
五.分庫(kù)分表問(wèn)題
1膊毁、非partition key的查詢問(wèn)題（水平分庫(kù)分表胀莹，拆分策略為常用的hash法）
A、端上除了partition key只有一個(gè)非partition key作為條件查詢
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映射法
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基因法
注：寫(xiě)入時(shí)婚温，基因法生成user_id描焰，如圖恋捆。關(guān)于xbit基因授药，例如要分8張表，23=8癌刽，故x取3力图，即3bit基因步绸。根據(jù)user_id查詢時(shí)可直接取模路由到對(duì)應(yīng)的分庫(kù)或分表。根據(jù)user_name查詢時(shí)吃媒，先通過(guò)user_name_code生成函數(shù)生成user_name_code再對(duì)其取模路由到對(duì)應(yīng)的分庫(kù)或分表瓤介。id生成常用snowflake算法吕喘。
B、端上除了partition key不止一個(gè)非partition key作為條件查詢
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映射法
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冗余法
注：按照order_id或buyer_id查詢時(shí)路由到db_o_buyer庫(kù)中刑桑，按照seller_id查詢時(shí)路由到db_o_seller庫(kù)中氯质。感覺(jué)有點(diǎn)本末倒置！有其他好的辦法嗎漾月？改變技術(shù)棧呢病梢？
C、后臺(tái)除了partition key還有各種非partition key組合條件查詢
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NoSQL法
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冗余法
2梁肿、非partition key跨庫(kù)跨表分頁(yè)查詢問(wèn)題（水平分庫(kù)分表蜓陌，拆分策略為常用的hash法）
注：用NoSQL法解決（ES等）。
3吩蔑、擴(kuò)容問(wèn)題（水平分庫(kù)分表钮热，拆分策略為常用的hash法）
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水平擴(kuò)容庫(kù)（升級(jí)從庫(kù)法)
注：擴(kuò)容是成倍的。
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水平擴(kuò)容表（雙寫(xiě)遷移法）
第一步：（同步雙寫(xiě)）應(yīng)用配置雙寫(xiě)烛芬，部署隧期；
第二步：（同步雙寫(xiě)）將老庫(kù)中的老數(shù)據(jù)復(fù)制到新庫(kù)中；
第三步：（同步雙寫(xiě)）以老庫(kù)為準(zhǔn)校對(duì)新庫(kù)中的老數(shù)據(jù)赘娄；
第四步：（同步雙寫(xiě)）應(yīng)用去掉雙寫(xiě)仆潮，部署；
注：雙寫(xiě)是通用方案遣臼。
六.分庫(kù)分表總結(jié)
分庫(kù)分表性置，首先得知道瓶頸在哪里，然后才能合理地拆分（分庫(kù)還是分表揍堰？水平還是垂直鹏浅？分幾個(gè)？）屏歹。且不可為了分庫(kù)分表而拆分隐砸。
1、選key很重要蝙眶，既要考慮到拆分均勻季希，也要考慮到非partition key的查詢。
2械馆、只要能滿足需求胖眷，拆分規(guī)則越簡(jiǎn)單越好。
