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Mysql系列-5.Mysql分库分表(下)

2024-01-09 167
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本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列，0.5-2RCU 50GB
推荐场景：
学生管理系统数据库设计 搭建个人博客
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo，Agent数量 不受限
RDS MySQL Serverless 高可用系列，价值2615元额度，1个月
简介： Mysql系列-5.Mysql分库分表

Mysql系列-5.Mysql分库分表(中):https://developer.aliyun.com/article/1414299


枚举分片


1). 介绍


通过在配置文件中配置可能的枚举值, 指定数据分布到不同数据节点上, 本规则适用于按照省份、性别、状态拆分数据等业务 。

2). 配置


schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 枚举 -->
<table name="tb_user" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-intfile-enumstatus"/>

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<!-- 自己增加 tableRule -->
<tableRule name="sharding-by-intfile-enumstatus">
    <rule>
        <columns>status</columns>
        <algorithm>hash-int</algorithm>
    </rule>
</tableRule>
<function name="hash-int" class="io.mycat.route.function.PartitionByFileMap">
    <property name="defaultNode">2</property>
    <property name="mapFile">partition-hash-int.txt</property>
</function>

partition-hash-int.txt ，内容如下 :

1=0
2=1
3=2

分片规则属性含义：

属性 描述
columns 标识将要分片的表字段
algorithm 指定分片函数与function的对应关系
class 指定该分片算法对应的类
mapFile 对应的外部配置文件
type 默认值为0 ; 0 表示Integer , 1 表示String
defaultNode 默认节点 ; 小于0 标识不设置默认节点 , 大于等于0代表设置默认节点 ;默认节点的所用:枚举分片时,如果碰到不识别的枚举值, 就让它路由到默认节点 ; 如果没有默认值,碰到不识别的则报错 。

3). 测试


配置完毕后，重新启动MyCat，然后在mycat的命令行中，执行如下SQL创建表、并插入数据，查看数据分布情况。

CREATE TABLE tb_user (
    id bigint(20) NOT NULL COMMENT 'ID',
    username varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
    status int(2) DEFAULT '1' COMMENT '1: 未启用, 2: 已启用, 3: 已关闭',
    PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
insert into tb_user (id,username ,status) values(1,'Tom',1);
insert into tb_user (id,username ,status) values(2,'Cat',2);
insert into tb_user (id,username ,status) values(3,'Rose',3);
insert into tb_user (id,username ,status) values(4,'Coco',2);
insert into tb_user (id,username ,status) values(5,'Lily',1);
insert into tb_user (id,username ,status) values(6,'Tom',1);
insert into tb_user (id,username ,status) values(7,'Cat',2);
insert into tb_user (id,username ,status) values(8,'Rose',3);
insert into tb_user (id,username ,status) values(9,'Coco',2);
insert into tb_user (id,username ,status) values(10,'Lily',1);


应用指定算法


1). 介绍


运行阶段由应用自主决定路由到那个分片 , 直接根据字符子串（必须是数字）计算分片号。

2). 配置


schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 应用指定算法 -->
<table name="tb_app" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-substring" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-substring">
    <rule>
        <columns>id</columns>
        <algorithm>sharding-by-substring</algorithm>
    </rule>
</tableRule>
<function name="sharding-by-substring"
class="io.mycat.route.function.PartitionDirectBySubString">
    <property name="startIndex">0</property> <!-- zero-based -->
    <property name="size">2</property>
    <property name="partitionCount">3</property>
    <property name="defaultPartition">0</property>
</function>

分片规则属性含义：

属性 描述
columns 标识将要分片的表字段
algorithm 指定分片函数与function的对应关系
class 指定该分片算法对应的类
startIndex 字符子串起始索引
size 字符长度
partitionCount 分区(分片)数量
defaultPartition 默认分片(在分片数量定义时, 字符标示的分片编号不在分片数量内时,使用默认分片)

示例说明 :


id=05-100000002 , 在此配置中代表根据id中从 startIndex=0，开始，截取siz=2位数字即05，05就是获取的分区，如果没找到对应的分片则默认分配到defaultPartition 。


3). 测试


配置完毕后，重新启动MyCat，然后在mycat的命令行中，执行如下SQL创建表、并插入数据，查看数据分布情况。

CREATE TABLE tb_app (
    id varchar(10) NOT NULL COMMENT 'ID',
    name varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '名称',
    PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
insert into tb_app (id,name) values('0000001','Testx00001');
insert into tb_app (id,name) values('0100001','Test100001');
insert into tb_app (id,name) values('0100002','Test200001');
insert into tb_app (id,name) values('0200001','Test300001');
insert into tb_app (id,name) values('0200002','TesT400001');


固定分片hash算法


1). 介绍


该算法类似于十进制的求模运算，但是为二进制的操作，例如，取 id 的二进制低 10 位 与1111111111 进行位 & 运算，位与运算最小值为 0000000000，最大值为1111111111，转换为十进制，也就是位于0-1023之间。

特点：


  • 如果是求模，连续的值，分别分配到各个不同的分片；但是此算法会将连续的值可能分配到相同的分片，降低事务处理的难度。
  • 可以均匀分配，也可以非均匀分配。
  • 分片字段必须为数字类型。


2). 配置


schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 固定分片hash算法 -->
<table name="tb_longhash" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-long-hash" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-long-hash">
    <rule>
        <columns>id</columns>
        <algorithm>sharding-by-long-hash</algorithm>
    </rule>
</tableRule>
<!-- 分片总长度为1024，count与length数组长度必须一致； -->
<function name="sharding-by-long-hash"
class="io.mycat.route.function.PartitionByLong">
    <property name="partitionCount">2,1</property>
    <property name="partitionLength">256,512</property>
</function>

分片规则属性含义：

属性 描述
columns 标识将要分片的表字段名
algorithm 指定分片函数与function的对应关系
class 指定该分片算法对应的类
partitionCount 分片个数列表
partitionLength 分片范围列表

约束 :


1). 分片长度 : 默认最大2^10 , 为 1024 ;

2). count, length的数组长度必须是一致的 ;


以上分为三个分区:0-255,256-511,512-1023


示例说明 :

3). 测试


配置完毕后，重新启动MyCat，然后在mycat的命令行中，执行如下SQL创建表、并插入数据，查看数据分布情况。

CREATE TABLE tb_longhash (
    id int(11) NOT NULL COMMENT 'ID',
    name varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '名称',
    firstChar char(1) COMMENT '首字母',
    PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
insert into tb_longhash (id,name,firstChar) values(1,'七匹狼','Q');
insert into tb_longhash (id,name,firstChar) values(2,'八匹狼','B');
insert into tb_longhash (id,name,firstChar) values(3,'九匹狼','J');
insert into tb_longhash (id,name,firstChar) values(4,'十匹狼','S');
insert into tb_longhash (id,name,firstChar) values(5,'六匹狼','L');
insert into tb_longhash (id,name,firstChar) values(6,'五匹狼','W');
insert into tb_longhash (id,name,firstChar) values(7,'四匹狼','S');
insert into tb_longhash (id,name,firstChar) values(8,'三匹狼','S');
insert into tb_longhash (id,name,firstChar) values(9,'两匹狼','L');


字符串hash解析算法


1). 介绍


截取字符串中的指定位置的子字符串, 进行hash算法， 算出分片。

2). 配置


schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 字符串hash解析算法 -->
<table name="tb_strhash" dataNode="dn4,dn5" rule="sharding-by-stringhash" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-stringhash">
    <rule>
        <columns>name</columns>
        <algorithm>sharding-by-stringhash</algorithm>
    </rule>
</tableRule>
<function name="sharding-by-stringhash"
class="io.mycat.route.function.PartitionByString">
    <property name="partitionLength">512</property> <!-- zero-based -->
    <property name="partitionCount">2</property>
    <property name="hashSlice">0:2</property>
</function>

分片规则属性含义：

属性 描述
columns 标识将要分片的表字段
algorithm 指定分片函数与function的对应关系
class 指定该分片算法对应的类
partitionLength hash求模基数 ; length*count=1024 (出于性能考虑)
partitionCount 分区数
ashSlice hash运算位 , 根据子字符串的hash运算 ; 0 代表 str.length(), -1 代表 str.length()-1 , 大于0只代表数字自身 ; 可以理解为substring（start，end），start为0则只表示0

示例说明：

3). 测试


配置完毕后，重新启动MyCat，然后在mycat的命令行中，执行如下SQL创建表、并插入数据，查看数据分布情况。

create table tb_strhash(
    name varchar(20) primary key,
    content varchar(100)
)engine=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
INSERT INTO tb_strhash (name,content) VALUES('T1001', UUID());
INSERT INTO tb_strhash (name,content) VALUES('ROSE', UUID());
INSERT INTO tb_strhash (name,content) VALUES('JERRY', UUID());
INSERT INTO tb_strhash (name,content) VALUES('CRISTINA', UUID());
INSERT INTO tb_strhash (name,content) VALUES('TOMCAT', UUID());


按天分片算法


1). 介绍


按照日期及对应的时间周期来分片。

2). 配置


schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 按天分片 -->
<table name="tb_datepart" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-date" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-date">
    <rule>
        <columns>create_time</columns>
        <algorithm>sharding-by-date</algorithm>
    </rule>
</tableRule>
<function name="sharding-by-date"
class="io.mycat.route.function.PartitionByDate">
    <property name="dateFormat">yyyy-MM-dd</property>
    <property name="sBeginDate">2022-01-01</property>
    <property name="sEndDate">2022-01-30</property>
    <property name="sPartionDay">10</property>
</function>
<!--
从开始时间开始，每10天为一个分片，到达结束时间之后，会重复开始分片插入
配置表的 dataNode 的分片，必须和分片规则数量一致，例如 2022-01-01 到 2022-12-31 ，每
10天一个分片，一共需要37个分片。
-->

分片规则属性含义：

属性 描述
columns 标识将要分片的表字段
algorithm 指定分片函数与function的对应关系
class 指定该分片算法对应的类
dateFormat 日期格式
sBeginDate 开始日期
sEndDate 结束日期，如果配置了结束日期，则代码数据到达了这个日期的分片后，会重复从开始分片插入
sPartionDay 分区天数，默认值 10 ，从开始日期算起，每个10天一个分区

3). 测试


配置完毕后，重新启动MyCat，然后在mycat的命令行中，执行如下SQL创建表、并插入数据，查看数据分布情况。

create table tb_datepart(
    id bigint not null comment 'ID' primary key,
    name varchar(100) null comment '姓名',
    create_time date null
);
insert into tb_datepart(id,name ,create_time) values(1,'Tom','2022-01-01');
insert into tb_datepart(id,name ,create_time) values(2,'Cat','2022-01-10');
insert into tb_datepart(id,name ,create_time) values(3,'Rose','2022-01-11');
insert into tb_datepart(id,name ,create_time) values(4,'Coco','2022-01-20');
insert into tb_datepart(id,name ,create_time) values(5,'Rose2','2022-01-21');
insert into tb_datepart(id,name ,create_time) values(6,'Coco2','2022-01-30');
insert into tb_datepart(id,name ,create_time) values(7,'Coco3','2022-01-31');


自然月分片


1). 介绍


使用场景为按照月份来分片, 每个自然月为一个分片。

2). 配置


schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 按自然月分片 -->
<table name="tb_monthpart" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-month" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-month">
    <rule>
        <columns>create_time</columns>
        <algorithm>partbymonth</algorithm>
    </rule>
</tableRule>
<function name="partbymonth" class="io.mycat.route.function.PartitionByMonth">
    <property name="dateFormat">yyyy-MM-dd</property>
    <property name="sBeginDate">2022-01-01</property>
    <property name="sEndDate">2022-03-31</property>
</function>
<!--
从开始时间开始，一个月为一个分片，到达结束时间之后，会重复开始分片插入
配置表的 dataNode 的分片，必须和分片规则数量一致，例如 2022-01-01 到 2022-12-31 ，一
共需要12个分片。
-->

分片规则属性含义：

属性 描述
columns 标识将要分片的表字段
algorithm 指定分片函数与function的对应关系
class 指定该分片算法对应的类
dateFormat 日期格式
sBeginDate 开始日期
sEndDate 结束日期，如果配置了结束日期，则代码数据到达了这个日期的分片后，会重复从开始分片插入

3). 测试


配置完毕后，重新启动MyCat，然后在mycat的命令行中，执行如下SQL创建表、并插入数据，查看数据分布情况。

create table tb_monthpart(
    id bigint not null comment 'ID' primary key,
    name varchar(100) null comment '姓名',
    create_time date null
);
insert into tb_monthpart(id,name ,create_time) values(1,'Tom','2022-01-01');
insert into tb_monthpart(id,name ,create_time) values(2,'Cat','2022-01-10');
insert into tb_monthpart(id,name ,create_time) values(3,'Rose','2022-01-31');
insert into tb_monthpart(id,name ,create_time) values(4,'Coco','2022-02-20');
insert into tb_monthpart(id,name ,create_time) values(5,'Rose2','2022-02-25');
insert into tb_monthpart(id,name ,create_time) values(6,'Coco2','2022-03-10');
insert into tb_monthpart(id,name ,create_time) values(7,'Coco3','2022-03-31');
insert into tb_monthpart(id,name ,create_time) values(8,'Coco4','2022-04-10');
insert into tb_monthpart(id,name ,create_time) values(9,'Coco5','2022-04-30');


MyCat管理及监控


MyCat原理


在MyCat中，当执行一条SQL语句时，MyCat需要进行SQL解析、分片分析、路由分析、读写分离分析等操作，最终经过一系列的分析决定将当前的SQL语句到底路由到那几个(或哪一个)节点数据库，数据库将数据执行完毕后，如果有返回的结果，则将结果返回给MyCat，最终还需要在MyCat中进行结果合并、聚合处理、排序处理、分页处理等操作，最终再将结果返回给客户端。


而在MyCat的使用过程中，MyCat官方也提供了一个管理监控平台MyCat-Web（MyCat-eye）。Mycat-web 是 Mycat 可视化运维的管理和监控平台，弥补了 Mycat 在监控上的空白。帮 Mycat分担统计任务和配置管理任务。Mycat-web 引入了 ZooKeeper 作为配置中心，可以管理多个节点。Mycat-web 主要管理和监控 Mycat 的流量、连接、活动线程和内存等，具备 IP 白名单、邮件告警等模块，还可以统计 SQL 并分析慢 SQL 和高频 SQL 等。为优化 SQL 提供依据。


MyCat管理


Mycat默认开通2个端口，可以在server.xml中进行修改。


  • 8066 数据访问端口，即进行 DML 和 DDL 操作。
  • 9066 数据库管理端口，即 mycat 服务管理控制功能，用于管理mycat的整个集群状态


连接MyCat的管理控制台：

mysql -h 192.168.200.210 -p 9066 -uroot -p123456
命令 含义
show @@help 查看Mycat管理工具帮助文档
show @@version 查看Mycat的版本
reload @@config 重新加载Mycat的配置文件
show @@datasource 查看Mycat的数据源信息
show @@datanode 查看MyCat现有的分片节点信息
show @@threadpool 查看Mycat的线程池信息
show @@sql 查看执行的SQL
show @@sql.sum 查看执行的SQL统计


MyCat-eye


介绍


Mycat-web(Mycat-eye)是对mycat-server提供监控服务，功能不局限于对mycat-server使用。他通过JDBC连接对Mycat、Mysql监控，监控远程服务器(目前仅限于linux系统)的cpu、内存、网络、磁盘。

Mycat-eye运行过程中需要依赖zookeeper，因此需要先安装zookeeper。


安装


1). zookeeper安装

2). Mycat-web安装


访问


http://192.168.200.210:8082/mycat


配置


1). 开启MyCat的实时统计功能(server.xml)

<property name="useSqlStat">1</property> <!-- 1为开启实时统计、0为关闭 -->

2). 在Mycat监控界面配置服务地址


测试


配置好了之后，我们可以通过MyCat执行一系列的增删改查的测试，然后过一段时间之后，打开mycat-eye的管理界面，查看mycat-eye监控到的数据信息。


A. 性能监控

B. 物理节点

C. SQL统计

D. SQL表分析

E. SQL监控

F. 高频SQL

文章标签：
云数据库 RDS MySQL 版
微服务引擎
SQL
算法
监控
关系型数据库
MySQL
关键词：
云数据库 RDS MySQL 版分库分表
云数据库 RDS MySQL 版5.mysql分库分表
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