Java中ShardingSphere分库分表的示例分析

发布时间:2021-09-24 14:52:33 作者:小新
来源:亿速云 阅读:131

这篇文章给大家分享的是有关Java中ShardingSphere分库分表的示例分析的内容。小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,一起跟随小编过来看看吧。

一. 项目需求

我们做项目的时候,数据量比较大,单表千万级别的,需要分库分表,于是在网上搜索这方面的开源框架,最常见的就是mycat,sharding-sphere,最终我选择后者,用它来做分库分表比较容易上手。

二. 简介sharding-sphere

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

Java中ShardingSphere分库分表的示例分析

sharding-jdbc 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。

适用于任何基于Java的ORM框架,如:JPA, Hibernate, Mybatis, Spring JDBC Template或直接使用JDBC。 基于任何第三方的数据库连接池,如:DBCP, C3P0, BoneCP, Druid, HikariCP等。 支持任意实现JDBC规范的数据库。目前支持MySQL,Oracle,SQLServer和PostgreSQL

Java中ShardingSphere分库分表的示例分析

三. 项目实战

本项目基于 Spring Boot 2.1.5 使用sharding-sphere + Mybatis-Plus 实现分库分表

1. pom.xml引入依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.5.RELEASE</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    <groupId>com.xd</groupId>
    <artifactId>spring-boot-sharding-table</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>spring-boot-sharding-table</name>
    <description>基于 Spring Boot 2.1.5 使用sharding-sphere + Mybatis-Plus 实现分库分表</description>
 
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
 
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
 
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!--mysql-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <!--Mybatis-Plus-->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.1.1</version>
        </dependency>
        <!--shardingsphere start-->
        <!-- for spring boot -->
        <dependency>
            <groupId>io.shardingsphere</groupId>
            <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>3.1.0</version>
        </dependency>
        <!-- for spring namespace -->
        <dependency>
            <groupId>io.shardingsphere</groupId>
            <artifactId>sharding-jdbc-spring-namespace</artifactId>
            <version>3.1.0</version>
        </dependency>
        <!--shardingsphere end-->
        <!--lombok-->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.8</version>
        </dependency>
    </dependencies>
 
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
 
</project>

2. 创建数据库和表

ds0	
  ├── user_0 	
  └── user_1 	
ds1	
  ├── user_0 	
  └── user_1

既然是分库分表 库结构与表结构一定是一致的

数据库: ds0

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS `ds0` /*!40100 DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci */; 
USE `ds0`; SET NAMES utf8mb4; SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0; 
-- ---------------------------- 
-- Table structure for user_0 -- 
---------------------------- 
DROP TABLE IF EXISTS `user_0`; 
CREATE TABLE `user_0` ( `id` int(11) NOT NULL, `name` varchar(255) DEFAULT NULL, `age` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; 
-- ---------------------------- 
-- Table structure for user_1 -- 
---------------------------- 
DROP TABLE IF EXISTS `user_1`; 
CREATE TABLE `user_1` ( `id` int(11) NOT NULL, `name` varchar(255) DEFAULT NULL, `age` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; 
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

数据库: ds1

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS `ds1` /*!40100 DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci */; 
USE `ds1`; SET NAMES utf8mb4; SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0; 
-- ---------------------------- 
-- Table structure for user_0 -- 
---------------------------- 
DROP TABLE IF EXISTS `user_0`; 
CREATE TABLE `user_0` ( `id` int(11) NOT NULL, `name` varchar(255) DEFAULT NULL, `age` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; 
-- ---------------------------- 
-- Table structure for user_1 -- 
---------------------------- 
DROP TABLE IF EXISTS `user_1`; 
CREATE TABLE `user_1` ( `id` int(11) NOT NULL, `name` varchar(255) DEFAULT NULL, `age` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; 
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

3. application.properties (重点)基本是在这个文件配置的

# 数据源 ds0,ds1
sharding.jdbc.datasource.names=ds0,ds1
# 第一个数据库
sharding.jdbc.datasource.ds0.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
sharding.jdbc.datasource.ds0.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
sharding.jdbc.datasource.ds0.jdbc-url=jdbc:mysql://localhost:3306/ds0?characterEncoding=utf-8&&serverTimezone=GMT%2B8
sharding.jdbc.datasource.ds0.username=root
sharding.jdbc.datasource.ds0.password=root
 
# 第二个数据库
sharding.jdbc.datasource.ds1.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
sharding.jdbc.datasource.ds1.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
sharding.jdbc.datasource.ds1.jdbc-url=jdbc:mysql://localhost:3306/ds1?characterEncoding=utf-8&&serverTimezone=GMT%2B8
sharding.jdbc.datasource.ds1.username=root
sharding.jdbc.datasource.ds1.password=root
 
# 水平拆分的数据库(表) 配置分库 + 分表策略 行表达式分片策略
# 分库策略
sharding.jdbc.config.sharding.default-database-strategy.inline.sharding-column=id
sharding.jdbc.config.sharding.default-database-strategy.inline.algorithm-expression=ds$->{id % 2}
 
# 分表策略 其中user为逻辑表 分表主要取决于age行
sharding.jdbc.config.sharding.tables.user.actual-data-nodes=ds$->{0..1}.user_$->{0..1}
sharding.jdbc.config.sharding.tables.user.table-strategy.inline.sharding-column=age
# 分片算法表达式
sharding.jdbc.config.sharding.tables.user.table-strategy.inline.algorithm-expression=user_$->{age % 2}
 
# 主键 UUID 18位数 如果是分布式还要进行一个设置 防止主键重复
#sharding.jdbc.config.sharding.tables.user.key-generator-column-name=id
 
# 打印执行的数据库以及语句
sharding.jdbc.config.props..sql.show=true
spring.main.allow-bean-definition-overriding=true

我这次使用配置文件方式实现分库以及分表
以上配置说明:

逻辑表 user

水平拆分的数据库(表)的相同逻辑和数据结构表的总称。例:用户数据根据主键尾数拆分为2张表,分别是user0到user1,他们的逻辑表名为user。

真实表

在分片的数据库中真实存在的物理表。即上个示例中的user0到user1

分片算法:

Hint分片算法
对应HintShardingAlgorithm,用于处理使用Hint行分片的场景。需要配合HintShardingStrategy使用。

分片策略:

行表达式分片策略 对应InlineShardingStrategy。使用Groovy的表达式,提供对SQL语句中的=和IN的分片操作支持,只支持单分片键。对于简单的分片算法,可以通过简单的配置使用,从而避免繁琐的Java代码开发,如: user$->{id % 2} 表示user表根据id模2,而分成2张表,表名称为user0到user_1。

自增主键生成策略

通过在客户端生成自增主键替换以数据库原生自增主键的方式,做到分布式主键无重复。 采用UUID.randomUUID()的方式产生分布式主键。或者 SNOWFLAKE

4. 实体类

package com.zhang.shardingtable.entity;
 
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.activerecord.Model;
import groovy.transform.EqualsAndHashCode;
import lombok.Data;
import lombok.experimental.Accessors;
 
/**
 * @Classname User
 * @Description 用户实体类
 * @Author 章国文 13120739083@163.com
 * @Date 2019-06-28 17:24
 * @Version 1.0
 */
@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
@Accessors(chain = true)
@TableName("user")
public class User extends Model<User> {
 
    /**
     * 主键Id
     */
    private int id;
 
    /**
     * 名称
     */
    private String name;
 
    /**
     * 年龄
     */
    private int age;
}

5. dao层

package com.zhang.shardingtable.mapper;
 
import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.zhang.shardingtable.entity.User;
 
/**
 * user dao层
 * @author lihaodong
 */
public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {
 
}

6. service层以及实现类

UserService

package com.zhang.shardingtable.service;
 
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService;
import com.zhang.shardingtable.entity.User;
 
import java.util.List;
 
/**
 * @Classname UserService
 * @Description 用户服务类
 * @Author 章国文 13120739083@163.com
 * @Date 2019-06-28 17:31
 * @Version 1.0
 */
public interface UserService extends IService<User> {
 
    /**
     * 保存用户信息
     * @param entity
     * @return
     */
    @Override
    boolean save(User entity);
 
    /**
     * 查询全部用户信息
     * @return
     */
    List<User> getUserList();
}

UserServiceImpl

package com.zhang.shardingtable.service.Impl;
 
import com.baomidou.mybatisplus.core.toolkit.Wrappers;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.zhang.shardingtable.entity.User;
import com.zhang.shardingtable.mapper.UserMapper;
import com.zhang.shardingtable.service.UserService;
import org.springframework.stereotype.Service;
 
import java.util.List;
 
/**
 * @Classname UserServiceImpl
 * @Description 用户服务实现类
 * @Author 章国文 13120739083@163.com
 * @Date 2019-06-28 17:32
 * @Version 1.0
 */
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper, User> implements UserService {
    @Override
    public boolean save(User entity) {
        return super.save(entity);
    }
 
    @Override
    public List<User> getUserList() {
        return baseMapper.selectList(Wrappers.<User>lambdaQuery());
    }
 
}

7. 控制类

package com.zhang.shardingtable.controller;
 
import com.zhang.shardingtable.entity.User;
import com.zhang.shardingtable.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
import java.util.List;
 
/**
 * @Classname UserController
 * @Description 用户测试控制类
 * @Author 章国文 13120739083@163.com
 * @Date 2019-06-28 17:36
 * @Version 1.0
 */
@RestController
public class UserController {
 
    @Autowired
    private UserService userService;
 
    @GetMapping("/select")
    public List<User> select() {
        return userService.getUserList();
    }
 
    @GetMapping("/insert")
    public Boolean insert(User user) {
        return userService.save(user);
    }
 
}

四. 测试

启动项目
打开浏览器 分别访问:

http://localhost:8080/insert?id=1&name=lhd&age=12
http://localhost:8080/insert?id=2&name=lhd&age=13
http://localhost:8080/insert?id=3&name=lhd&age=14
http://localhost:8080/insert?id=4&name=lhd&age=15

可以在控制台看到如下展示,表示插入成功了

Java中ShardingSphere分库分表的示例分析

根据分片算法和分片策略 不同的id以及age取模落入不同的库表 达到了分库分表的结果

有的人说 查询的话 该怎么做呢 其实也帮我们做好了 打开浏览器 访问:
http://localhost:8080/select

Java中ShardingSphere分库分表的示例分析

Java中ShardingSphere分库分表的示例分析

分别从ds0数据库两张表和ds1两张表查询结果 然后汇总结果返回

之前有朋友问我单表数据量达千万,想做水平分割,不分库,也可以的吧?
是完全可以的 只要修改配置文件的配置即可 非常灵活

通过代码大家也可以看到,我的业务层代码和平时单表操作是一样的,只需要引入sh配置和逻辑表保持现有的不便即可,使用无侵入我们的代码 可以在原有的基础上改动即可 可以说是非常方便

感谢各位的阅读!关于“Java中ShardingSphere分库分表的示例分析”这篇文章就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,让大家可以学到更多知识,如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到吧!

推荐阅读:
  1. 怎么在Springboot2.x中使用ShardingSphere实现分库分表
  2. MyCat分库分表的示例分析

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