如何分表分库?业界有哪些常用方案?可能存在什么问题,hibernate与mybatis面试题

二、分库分表

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1、水平分库

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如何分表分库?业界有哪些常用方案?可能存在什么问题,hibernate与mybatis面试题

概念:

字段为依据,按照一定策略(hash、range等),将一个中的数据拆分到多个中。

结果:

  • 每个结构都一样;

  • 每个数据都不一样,没有交集;

  • 所有并集是全量数据;

场景:

系统绝对并发量上来了,分表难以根本上解决问题,并且还没有明显的业务归属来垂直分库。

分析:

库多了,io和cpu的压力自然可以成倍缓解。

2、水平分表

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概念:

字段为依据,按照一定策略(hash、range等),将一个

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的数据拆分到多个中。

结果:

  • 每个结构都一样;

  • 每个数据都不一样,没有交集;

  • 所有并集是全量数据;

场景:

系统绝对并发量并没有上来,只是单表的数据量太多,影响了SQL效率,加重了CPU负担,以至于成为瓶颈。

分析:

表的数据量少了,单次SQL执行效率高,自然减轻了CPU的负担。

3、垂直分库

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概念:

为依据,按照业务归属不同,将不同的拆分到不同的中。

结果:

  • 每个结构都不一样;

  • 每个数据也不一样,没有交集;

  • 所有并集是全量数据;

场景:

系统绝对并发量上来了,并且可以抽象出单独的业务模块。

分析:

到这一步,基本上就可以服务化了。例如,随着业务的发展一些公用的配置表、字典表等越来越多,这时可以将这些表拆到单独的库中,甚至可以服务化。再有,随着业务的发展孵化出了一套业务模式,这时可以将相关的表拆到单独的库中,甚至可以服务化。

4、垂直分表

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概念:

字段为依据,按照字段的活跃性,将中字段拆到不同的(主表和扩展表)中。

结果:

  • 每个结构都不一样;

  • 每个数据也不一样,一般来说,每个表的字段至少有一列交集,一般是主键,用于关联数据;

  • 所有并集是全量数据;

场景:

系统绝对并发量并没有上来,表的记录并不多,但是字段多,并且热点数据和非热点数据在一起,单行数据所需的存储空间较大。以至于数据库缓存的数据行减少,查询时会去读磁盘数据产生大量的随机读IO,产生IO瓶颈。

分析:

可以用列表页和详情页来帮助理解。垂直分表的拆分原则是将热点数据(可能会冗余经常一起查询的数据)放在一起作为主表,非热点数据放在一起作为扩展表。这样更多的热点数据就能被缓存下来,进而减少了随机读IO。拆了之后,要想获得全部数据就需要关联两个表来取数据。但记住,千万别用join,因为join不仅会增加CPU负担并且会讲两个表耦合在一起(必须在一个数据库实例上)。关联数据,应该在业务Service层做文章,分别获取主表和扩展表数据然后用关联字段关联得到全部数据。

三、分库分表工具

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  1. sharding-sphere:jar,前身是sharding-jdbc(视频教程:bilibili.com/video/BV1NA411v7W8);

  2. TDDL:jar,Taobao Distribute Data Layer;

  3. Mycat:中间件(视频教程:bilibili.com/video/BV1Pp4y1v7AT)。

注:工具的利弊,请自行调研,官网和社区优先。

四、分库分表步骤

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根据容量(当前容量和增长量)评估分库或分表个数 -> 选key(均匀)-> 分表规则(hash或range等)-> 执行(一般双写)-> 扩容问题(尽量减少数据的移动)。

五、分库分表问题

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1、非partition key的查询问题

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基于水平分库分表,拆分策略为常用的hash法。

1、端上除了partition key只有一个非partition key作为条件查询

映射法

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基因法

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注:写入时,基因法生成user_id,如图。关于xbit基因,例如要分8张表,23=8,故x取3,即3bit基因。根据user_id查询时可直接取模路由到对应的分库或分表。根据user_name查询时,先通过user_name_code生成函数生成user_name_code再对其取模路由到对应的分库或分表。id生成常用snowflake算法

2、端上除了partition key不止一个非partition key作为条件查询

映射法

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冗余法

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注:按照order_id或buyer_id查询时路由到db_o_buyer库中,按照seller_id查询时路由到db_o_seller库中。感觉有点本末倒置!有其他好的办法吗?改变技术栈呢?

3、后台除了partition key还有各种非partition key组合条件查询

NoSQL法

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