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微服务分库分表从入门到精通,看完你就是微服务专家

后端

微服务分库分表的意义

当单体应用拆分成微服务架构时,每个服务拥有自己独立的数据库。随着业务扩张,数据库规模剧增,对数据库的性能、可扩展性、可用性、容错性、一致性、隔离性提出了更高的要求。此时,分库分表便成为了必要之举。

分库分表的好处

  • 提高数据库性能: 数据分散在多台数据库,减轻单台数据库压力。
  • 提升可扩展性: 轻松添加或删除数据库,应对业务增长。
  • 提升可用性: 一台数据库故障不影响其他数据库运行。
  • 增强容错性: 数据库故障时,其他数据库可继续提供服务。
  • 保证一致性: 通过分布式事务,确保多数据库数据一致。
  • 提升隔离性: 不同业务数据隔离在不同数据库,保障数据安全性。

微服务分库分表方案

分库分表有两种主要方案:

  • 水平分库分表: 按数据规律分布到多台数据库。
  • 垂直分库分表: 按业务领域分割到不同数据库。

水平分库分表是常见选择,可均匀分布数据,提高性能和可扩展性。垂直分库分表用于隔离不同业务数据,提高隔离性和安全性。

微服务分库分表实现

可通过以下方式实现分库分表:

  • 中间件: MyCat、ShardingSphere 等专业分库分表中间件。
  • 应用层: 应用代码中加入逻辑,决定数据存储位置。
  • 数据库层: MySQL 分表等支持分库分表功能的数据库。

微服务分库分表最佳实践

  • 选择合适方案: 根据业务需求选择水平或垂直分库分表。
  • 善用中间件: 选择合适的分库分表中间件,简化实现。
  • 做好数据迁移: 谨慎迁移数据,确保数据完整性。
  • 完善运维体系: 监控数据库运行状态,定期备份数据。

结论

微服务分库分表是实现数据库分布式的重要技术,可极大提升数据库性能、可扩展性、可用性等指标。在实施分库分表时,需要综合考虑业务需求、选择合适方案、做好技术实现和运维工作。

常见问题解答

  1. 分库分表有哪些缺点? 数据一致性维护复杂,应用开发复杂度增加。
  2. 如何选择分库分表键? 唯一、分布均匀的字段,如用户ID。
  3. 分库分表后如何处理跨库查询? 中间件或应用层提供跨库查询解决方案。
  4. 分库分表对数据一致性有何影响? 分布式事务机制保障跨库数据一致性。
  5. 分库分表对应用开发有什么影响? 应用代码需考虑多数据库场景,增加开发复杂度。

代码示例

使用 MyCat 实现水平分库分表:

## 分库分表规则配置
rule:
  - name: order
    type: sharding
    tables: order
    actual_data_nodes: dn_${0..1}
    sharding_column: order_id
    sharding_column_type: int
    data_node_index: ${order_id % 2}

使用 ShardingSphere 实现垂直分库分表:

## 垂直分库分表数据源配置
ds_order:
  type: DataSource
  driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver
  jdbcUrl: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/order
  username: root
  password: password

ds_product:
  type: DataSource
  driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver
  jdbcUrl: jdbc:mysql://127.0.0.1:3307/product
  username: root
  password: password

## 垂直分库分表规则配置
rule:
  - type: sharding-databases
    tables: order, product
    actual-data-nodes: ds_${0..1}
    database-strategy: STANDARD_ROUND_ROBIN
  - type: sharding-tables
    tables: order
    actual-data-nodes: order_${0..1}.order
    table-strategy: STANDARD_ROUND_ROBIN