SpringBoot 整合 Sharding-JDBC(mysql-8.0)

感谢

​ 我也是从网上的资源查找后进行学习的,所以该项目仅适用与个人学习,不建议使用于生产项目。

​ 这里感谢如下:

B站、CSDN、简书、GitHub、Gitee等…

ShardingShpere数据库中间件- 专栏 -KuangStudy

数据分片 :: ShardingSphere

等…

非常感谢狂神及狂神飞哥的教学视频及网站文档、感谢其他开发者提供的解决问题的博客、感谢ShardingSphere团队提供的开源技术等!

需要进行视频学习的小伙伴可以去B站搜索狂神说Java或**狂神自己的网站学习**

我很多都是基于ShardingShpere数据库中间件- 专栏 -KuangStudy去进行实现的!

文档迭代

version	功能	详细描述
0.0.1	读写分离与数据分片(分库分表)	通过整合Sharding-JDBC实现主从数据库读写分离和分库分表进行数据分片。

项目技术版本(技术选型)

技术	version	描述
jdk	8	符合你当前选择的springboot版本就可以
maven	3.8.1	符合你当前选择的springboot版本就可以
springboot	2.2.2.RELEASE
Sharding-JDBC	4.0.0-RC1
mysql	8.0
其他		参考maven,pom配置

Sharding-JDBC学习

基础知识

​ 基础知识了解可以自己去阅读下文档，我搬运过来也没有什么意义!

概念&功能

​ 下图是我从官网截取来的!

读写分离

读写分离内容

https://shardingsphere.apache.org/document/legacy/4.x/document/cn/features/read-write-split/concept/

mysql-主从复制

​ 要玩读写分离,那么你一定要有已经配置好主从复制的库,如果没有,那么我想你需要下面这个来进行配置!

​ 基于Docker 配置主从服务器实现 mysql主从复制（8.0版本）_meng前行的博客-CSDN博客

​ 基于Docker 配置主从服务器实现 mysql主从复制(8.0) - 简书

这是我自己根据ShardingShpere数据库中间件- 专栏 -KuangStudy写的博客。

读写分离yml配置文件

官网中的读写分离配置 -> https://shardingsphere.apache.org/document/legacy/4.x/document/cn/manual/sharding-jdbc/configuration/config-spring-boot/#%E8%AF%BB%E5%86%99%E5%88%86%E7%A6%BB

注意:

ds1和下面的dataSourc配置其实是Map的(k,v）,所以在这里idea并不会进行代码提示,需要自己检查是否输入错误!

为什么是Map?

进入SpringBootConfiguration类可以看到如下：

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by FernFlower decompiler)
//

package org.apache.shardingsphere.shardingjdbc.spring.boot;
......

@Configuration
@EnableConfigurationProperties({SpringBootShardingRuleConfigurationProperties.class, SpringBootMasterSlaveRuleConfigurationProperties.class, SpringBootEncryptRuleConfigurationProperties.class, SpringBootPropertiesConfigurationProperties.class})
@ConditionalOnProperty(
    prefix = "spring.shardingsphere",
    name = {"enabled"},
    havingValue = "true",
    matchIfMissing = true
)
public class SpringBootConfiguration implements EnvironmentAware {
    private final SpringBootShardingRuleConfigurationProperties shardingProperties;
    private final SpringBootMasterSlaveRuleConfigurationProperties masterSlaveProperties;
    private final SpringBootEncryptRuleConfigurationProperties encryptProperties;
    private final SpringBootPropertiesConfigurationProperties propMapProperties;
    private final Map<String, DataSource> dataSourceMap = new LinkedHashMap();
    private final ShardingRuleConfigurationYamlSwapper shardingSwapper = new ShardingRuleConfigurationYamlSwapper();
    private final MasterSlaveRuleConfigurationYamlSwapper masterSlaveSwapper = new MasterSlaveRuleConfigurationYamlSwapper();
    private final EncryptRuleConfigurationYamlSwapper encryptSwapper = new EncryptRuleConfigurationYamlSwapper();

	......

    // 它通过实现EnvironmentAware接口来获取配置文件中的配置属性,这里就获取了
    // spring.shardingsphere.datasource.下的属性
    public final void setEnvironment(Environment environment) {
        String prefix = "spring.shardingsphere.datasource.";
        // 拿到我这里的 ds1,ds2
        Iterator var3 = this.getDataSourceNames(environment, prefix).iterator();

        // 通过while 遍历获得每个具体的数据源配置,将数据源配置根据k,v存入 dataSourceMap
        while(var3.hasNext()) {
            String each = (String)var3.next();

            try {
                // DataSource属性获得,put进入 dataSourceMap,说明
                //  private final Map<String, DataSource> dataSourceMap = new LinkedHashMap();
                // 就是存放数据源配置的属性
                this. dataSourceMap.put(each, this.getDataSource(environment, prefix, each));
            } catch (ReflectiveOperationException var6) {
                throw new ShardingException("Can't find datasource type!", var6);
            }
        }

    }

    // 获取数据源名称集合(例如我这里的 ds1,ds2)
    private List<String> getDataSourceNames(Environment environment, String prefix) {
        StandardEnvironment standardEnv = (StandardEnvironment)environment;
        standardEnv.setIgnoreUnresolvableNestedPlaceholders(true);
        return null == standardEnv.getProperty(prefix + "name") ? (new InlineExpressionParser(standardEnv.getProperty(prefix + "names"))).splitAndEvaluate() : Collections.singletonList(standardEnv.getProperty(prefix + "name"));
    }
	
    // 获取对应数据源名称的数据源配置
    private DataSource getDataSource(Environment environment, String prefix, String dataSourceName) throws ReflectiveOperationException {
        Map<String, Object> dataSourceProps = (Map)PropertyUtil.handle(environment, prefix + dataSourceName.trim(), Map.class);
        Preconditions.checkState(!dataSourceProps.isEmpty(), "Wrong datasource properties!");
        return DataSourceUtil.getDataSource(dataSourceProps.get("type").toString(), dataSourceProps);
    }
    ......

}

你如果好奇我是怎么找到的SpringBootConfiguration?

请你先进入配置文件,例如我这里的 application-readwrite.yml,

1. 按住ctrl + 选择spring.shardingsphere.datasource.names,然后点击鼠标左键就可以进入类了。

2. 通过寻找 sharding-jdbc-spring-boot-starter-4.0.0-RC1.jar 配置中的自动配置类

我个人是建议你一定要会第二种,虽然第一种很方便,这就像那啥,你可以不用但不能不会!

是Map的话,那我这个数据源该怎么配置,和单个数据源有什么不同?

1. 那我这个数据源该怎么配置？

   按照官网说的支持如下图:

   ​

   你只要选择它支持的数据库连接池的配置就可以了。

2. 单个数据源有什么不同?

   几乎没什么不同,除了从原来的单个类,变成Map<String,类>,就是数据结构上稍微变动,数据源内的具体配置还是那个类,不需要变动。

测试

​ 好了,到了这里了我们就假设你已经配置好了mysql-主从复制和yml配置了,没有配置好的请配置完成再看!

​ 现在的数据如下:

左主右从

接下来我们先查询以下,是不是从从库 查询,然后 新增、修改、删除 都在主库完成。

查询 - 从库

​ 我在 test包下写了个 {@link com.blacktea.shardingjdbc.ShardingJdbcReadWriteTests}，

执行方法list(),结果如下图:

​ ds2 根据yml配置可以得知,确实是从库的配置。

​ 那么ShardingJdbc读写分离也确实是从 从库中查询数据。

增加、删除、修改 - 主库

​ 注意: 我在测试增加的时候发现了一个问题,Committed transaction for test，他会自动进行回滚,导致数据库中并没有插入数据,但是该结果返回的是true,

后来我查询资料后发现 因为JUnit使用 @Transactional会自动开启事务,即没有报错也会执行事务,所以需要 @Rollback(false)关闭事务了。

资料如下:

​ https://blog.csdn.net/jinbaizhe/article/details/81055495

​ https://blog.csdn.net/u013107634/article/details/108888818

插入成功

修改成功

删除成功

OK,那么读写分离入门那就结束了！

数据分片

数据分片内容

https://shardingsphere.apache.org/document/legacy/4.x/document/cn/features/sharding/

分片配置

​ 官网中的读写分离配置 -> https://shardingsphere.apache.org/document/legacy/4.x/document/cn/manual/sharding-jdbc/configuration/config-spring-boot/#%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%88%86%E7%89%87

注意:

​ sub1表示分库又分表;

​ sub2表示->(分库而固定表)或(固定库而分表);

yml配置说明

spring:
  main:
    allow-bean-definition-overriding: true
  shardingsphere:
    # 参数配置，显示sql
    props:
      sql:
        show: true
    # 配置数据源
    datasource:
      # 给每个数据源取别名，下面的ds1,ds2任意取名字
      names: ds0,ds1
      # 给master-ds1每个数据源配置数据库连接信息
      ds0:
        # 配置druid数据源
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        url: jdbc:mysql://192.168.168.101:3306/sharding_sphere?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&tinyInt1isBit=false&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
        username: root
        password: mysql8.0
        maxPoolSize: 100
        minPoolSize: 5
      # 配置ds2-slave
      ds1:
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/sharding_sphere?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&tinyInt1isBit=false&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
        username: root
        password: mysql8.0
        maxPoolSize: 100
        minPoolSize: 5
    sharding:
      # 配置分表的规则
      tables:
        # user 逻辑表名
        sys_user:
          key-generator:
            # 主键的列明，
            column: id
            type: SNOWFLAKE
          # 数据节点：数据源$->{0..N}.逻辑表名$->{0..N}
          actual-data-nodes: ds$->{0..1}.sys_user$->{0..1}
          # 拆分库策略，也就是什么样子的数据放入放到哪个数据库中。
          database-strategy:
            inline:
              sharding-column: sex    # 分片字段（分片键）
              algorithm-expression: ds$->{sex % 2} # 分片算法表达式
          # 拆分表策略，也就是什么样子的数据放入放到哪个数据表中。
          table-strategy:
            # 按出生日期中的年份进行分表
#            standard:
#              shardingColumn: date_birth # 字段名不存在默认 sys_user全匹配 添加
#              preciseAlgorithmClassName: com.blacktea.shardingjdbc.config.BirthdayAlgorithm
            # 按年龄进行分表
            inline:
              sharding-column: age    # 分片字段（分片键）
              algorithm-expression: sys_user$->{age % 2} # 分片算法表达式

spring.shardingsphere.sharding.tables : 表示对表进行分片(含分库和同库分表)

具体配置可以参考 SpringBootShardingRuleConfigurationProperties类与文档

SpringBootShardingRuleConfigurationProperties 解析如下:

package org.apache.shardingsphere.shardingjdbc.spring.boot.sharding;

import org.apache.shardingsphere.core.yaml.config.sharding.YamlShardingRuleConfiguration;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;

@ConfigurationProperties(
    prefix = "spring.shardingsphere.sharding"
)
public class SpringBootShardingRuleConfigurationProperties extends YamlShardingRuleConfiguration {
    public SpringBootShardingRuleConfigurationProperties() {
    }
}

其实值都在父类 YamlShardingRuleConfiguration里 如下:

package org.apache.shardingsphere.core.yaml.config.sharding;
......
public class YamlShardingRuleConfiguration implements YamlConfiguration {
    // tables 逻辑表名 - k 对应 sys_user, v对应其他
    private Map<String, YamlTableRuleConfiguration> tables = new LinkedHashMap();
    private Collection<String> bindingTables = new ArrayList();
    private Collection<String> broadcastTables = new ArrayList();
    private String defaultDataSourceName;
    private YamlShardingStrategyConfiguration defaultDatabaseStrategy;
    private YamlShardingStrategyConfiguration defaultTableStrategy;
    private YamlKeyGeneratorConfiguration defaultKeyGenerator;
    private Map<String, YamlMasterSlaveRuleConfiguration> masterSlaveRules = new LinkedHashMap();
    private YamlEncryptRuleConfiguration encryptRule;

   ......
}

YamlTableRuleConfiguration又包含了对应的表策略、库策略、表主键生成等等…

package org.apache.shardingsphere.core.yaml.config.sharding;
......

public class YamlTableRuleConfiguration implements YamlConfiguration {
    private String logicTable;
    private String actualDataNodes;
    // 分表策略
    private YamlShardingStrategyConfiguration databaseStrategy;
    // 分库策略
    private YamlShardingStrategyConfiguration tableStrategy;
    // 表主键生成
    private YamlKeyGeneratorConfiguration keyGenerator;
    private String logicIndex;
    
    ......
}

策略对象都是同一个类 YamlShardingStrategyConfiguration,里面包含了5个ShardingStrategy配置

package org.apache.shardingsphere.core.yaml.config.sharding;
......

public class YamlShardingStrategyConfiguration implements YamlConfiguration {
    private YamlStandardShardingStrategyConfiguration standard;
    private YamlComplexShardingStrategyConfiguration complex;
    private YamlHintShardingStrategyConfiguration hint;
    private YamlInlineShardingStrategyConfiguration inline;
    private YamlNoneShardingStrategyConfiguration none;
	......
}

对应文档中的3.1数据分片下的分片中的分片策略 5 种

对应yml中的

spring.shardingsphere.sharding.tables.sys_user.database-strategy

与

spring.shardingsphere.sharding.tables.sys_user.table-strategy

这里的策略有5种,我在配置中只实现了两种,因为我是根据飞哥的文档进行学习的,其他几种就没尝试,以后有机会在补吧。

我这里常用的就是inline和standard。

inline 使用参考官网 3.1.4. 其他功能

strategy 使用参考 application-sub1.yml中的strategy

使用的策略类是 {@link com.blacktea.shardingjdbc.config.BirthdayAlgorithm},该类通过实现{@link org.apache.shardingsphere.api.sharding.standard.PreciseShardingAlgorithm}接口实现,doSharding()方法的返回值就是你配置的库或表的实际sql名称。

strategy 其他实现方式,可以通过源码看到如下图(接口关系)

都是通过顶层接口 ShardingAlgorithm实现的!

其实你从官网文档的 3.1.1. 核心概念 的 分片也可以找到,如下图:

分片算法有四种!

具体想要用那个根据自己的业务去决定吧!

测试

数据库准备

​ 1.准备两个及以上的数据库,我这里准备的是虚拟机-mysql和本地-mysql,你可以按自己的准备,只要存在两个库就行;

2. 数据库中需要存有相同且与yml中配置的满足库与表策略的表,

   例如我这里的，如下:

   

# 创建语句,其他表就是名字不一样而已
CREATE TABLE `sys_user0` (
  `id` bigint NOT NULL,
  `user_name` varchar(255) NOT NULL COMMENT '账号名称',
  `password` varchar(255) NOT NULL COMMENT '密码',
  `age` int DEFAULT NULL COMMENT '年龄',
  `date_birth` datetime DEFAULT NULL COMMENT '出生日期',
  `sex` int DEFAULT NULL COMMENT '1:男,2:女',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci;

新增

​ 我写了个用例,{@link com.blacktea.shardingjdbc.ShardingJdbcSub1Tests}

执行createDs0_sysUser0(),正常效果是在ds0的sys_user表生成一条数据,

然后我又运行了 createDs0_sysUser1()和createDs1_sysUser0()，我就不放用例执行图了,直接放结果吧,如下图:

修改

​ 那新增是按照策略不同进行分库分表的,那么修改、删除呢?

​ 来,上用例!
​

从sql日志中可以发现在两个库的四个表都执行了修改语句,当前修改根据 user_name,该值是没有配置在yml的库表策略里的;

那么我们换一下,换成有配置的 age进行测试,

你会发现它就执行了age%2对应的表,这里也就是sys_user0,没有执行sys_user1,直接出现脏数据!

删除

与修改一样存在相同问题!!!

查询

与修改一样存在相同问题!!!

修改、删除、查询需注意

通修改(包括删除、查询)的测试发现,好家伙,这不是完犊子了么,如果我不小心使用未配置的字段进行所有表的修改,然后就会漏改一些配置不到的库表,额…，所以进行更新的时候一定要注意是否是策略字段! 如果是策略字段,在修改策略字段对应值(表值)的时候,不要修改成非该表配置策略对应的值,这样会导致该条记录失去以该策略字段修改的功能!!!（因为匹配不到该表)!

怎么解决?

备注: 其实通过Sharding-JDBC查询是不会查出那些脏数据的,但是你自己在数据库中可以看到,这就很难受,不是吗!!!

其实这也是你自己操作的不规范,因为你自己配置了库表策略了,还这样进行修改、删除和查询!!!

1. 再修改完事根据策略进行移库移表等操作!

   简单点,就是删除该数据,再插入该数据,会自动根据策略存储库表的。

2. 不要进行存有策略的字段的修改,就算修改也尽量修改为同样策略运算结果后同库同表的值!

   简单点,就是 age%2 原本等于几现在就要等于几

3. 待大佬补充…