springboot+jpa分库分表项目实例

分库分表场景

关系型数据库本身比较容易成为系统瓶颈，单机存储容量、连接数、处理能力都有限。当单表的数据量达到1000W或100G以后，由于查询维度较多，即使添加从库、优化索引，做很多操作时性能仍下降严重。此时就要考虑对其进行切分了，切分的目的就在于减少数据库的负担，缩短查询时间。

分库分表用于应对当前互联网常见的两个场景——大数据量和高并发。通常分为垂直拆分和水平拆分两种。

垂直拆分是根据业务将一个库（表）拆分为多个库（表）。如：将经常和不常访问的字段拆分至不同的库或表中。由于与业务关系密切，目前的分库分表产品均使用水平拆分方式。

水平拆分则是根据分片算法将一个库（表）拆分为多个库（表）。如：按照ID的最后一位以3取余，尾数是1的放入第1个库（表），尾数是2的放入第2个库（表）等。

单纯的分表虽然可以解决数据量过大导致检索变慢的问题，但无法解决过多并发请求访问同一个库，导致数据库响应变慢的问题。所以通常水平拆分都至少要采用分库的方式，用于一并解决大数据量和高并发的问题。这也是部分开源的分片数据库中间件只支持分库的原因。

但分表也有不可替代的适用场景。最常见的分表需求是事务问题。同在一个库则不需考虑分布式事务，善于使用同库不同表可有效避免分布式事务带来的麻烦。目前强一致性的分布式事务由于性能问题，导致使用起来并不一定比不分库分表快。目前采用最终一致性的柔性事务居多。分表的另一个存在的理由是，过多的数据库实例不利于运维管理。综上所述，最佳实践是合理地配合使用分库+分表。

Sharding-JDBC简介

Sharding-JDBC是当当应用框架ddframe中，从关系型数据库模块dd-rdb中分离出来的数据库水平分片框架，实现透明化数据库分库分表访问。Sharding-JDBC是继dubbox和elastic-job之后，ddframe系列开源的第3个项目。

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。

Sharding-JDBC分片策略灵活，可支持等号、between、in等多维度分片，也可支持多分片键。

SQL解析功能完善，支持聚合、分组、排序、limit、or等查询，并支持Binding Table以及笛卡尔积表查询。

项目实践

数据准备

准备两个数据库。并在两个库中建好表, 建表sql如下：

DROP TABLE IF EXISTS `user_auth_0`;
CREATE TABLE `user_auth_0` (
  `user_id` bigint(20) NOT NULL,
  `add_date` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `email` varchar(16) DEFAULT NULL,
  `password` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `phone` varchar(16) DEFAULT NULL,
  `remark` varchar(16) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`user_id`),
  UNIQUE KEY `USER_AUTH_PHONE` (`phone`),
  UNIQUE KEY `USER_AUTH_EMAIL` (`email`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;


DROP TABLE IF EXISTS `user_auth_1`;
CREATE TABLE `user_auth_1` (
  `user_id` bigint(20) NOT NULL,
  `add_date` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `email` varchar(16) DEFAULT NULL,
  `password` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `phone` varchar(16) DEFAULT NULL,
  `remark` varchar(16) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`user_id`),
  UNIQUE KEY `USER_AUTH_PHONE` (`phone`),
  UNIQUE KEY `USER_AUTH_EMAIL` (`email`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

POM配置

<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

       <!-- 引入jpa-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
        </dependency>
       <!-- 引入mysql-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <!-- druid -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>1.1.9</version>
        </dependency>
        <!-- sharding-jdbc -->
        <dependency>
            <groupId>com.dangdang</groupId>
            <artifactId>sharding-jdbc-core</artifactId>
            <version>1.5.4</version>
        </dependency>
        <!-- fastjson -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.51</version>
        </dependency>

application.yml配置

spring:
  jpa:
    properties:
      hibernate:
        dialect: org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
    show-sql: true
database0:
  driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver
  url: jdbc:mysql://localhost:3306/mazhq?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8
  username: root
  password: 123456
  databaseName: mazhq

database1:
  driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver
  url: jdbc:mysql://localhost:3306/liugh?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8
  username: root
  password: 123456
  databaseName: liugh

分库分表最主要有几个配置

1. 有多少个数据源（2个：database0和database1）

@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "database0")
@Component
public class Database0Config {
    private String url;
    private String username;
    private String password;
    private String driverClassName;
    private String databaseName;

    public DataSource createDataSource() {
        DruidDataSource result = new DruidDataSource();
        result.setDriverClassName(getDriverClassName());
        result.setUrl(getUrl());
        result.setUsername(getUsername());
        result.setPassword(getPassword());
        return result;
    }
}

2. 用什么列进行分库以及分库算法（一般是用具体值对2取余判断入哪个库，我采用的是判断值是否大于20）

@Component
public class DatabaseShardingAlgorithm implements SingleKeyDatabaseShardingAlgorithm<Long> {
    @Autowired
    private Database0Config database0Config;
    @Autowired
    private Database1Config database1Config;
    @Override
    public String doEqualSharding(Collection<String> collection, ShardingValue<Long> shardingValue) {
        Long value = shardingValue.getValue();
        if (value <= 20L) {
            return database0Config.getDatabaseName();
        } else {
            return database1Config.getDatabaseName();
        }
    }

    @Override
    public Collection<String> doInSharding(Collection<String> availableTargetNames, ShardingValue<Long> shardingValue) {
        Collection<String> result = new LinkedHashSet<>(availableTargetNames.size());
        for (Long value : shardingValue.getValues()) {
            if (value <= 20L) {
                result.add(database0Config.getDatabaseName());
            } else {
                result.add(database1Config.getDatabaseName());
            }
        }
        return result;
    }

    @Override
    public Collection<String> doBetweenSharding(Collection<String> availableTargetNames, ShardingValue<Long> shardingValue) {
        Collection<String> result = new LinkedHashSet<>(availableTargetNames.size());
        Range<Long> range = shardingValue.getValueRange();
        for (Long value = range.lowerEndpoint(); value <= range.upperEndpoint(); value++) {
            if (value <= 20L) {
                result.add(database0Config.getDatabaseName());
            } else {
                result.add(database1Config.getDatabaseName());
            }
        }
        return result;
    }
}

3. 用什么列进行分表以及分表算法

@Component
public class TableShardingAlgorithm implements SingleKeyTableShardingAlgorithm<Long> {
    @Override
    public String doEqualSharding(Collection<String> tableNames, ShardingValue<Long> shardingValue) {
        for (String each : tableNames) {
            if (each.endsWith(shardingValue.getValue() % 2 + "")) {
                return each;
            }
        }
        throw new IllegalArgumentException();
    }

    @Override
    public Collection<String> doInSharding(Collection<String> tableNames, ShardingValue<Long> shardingValue) {
        Collection<String> result = new LinkedHashSet<>(tableNames.size());
        for (Long value : shardingValue.getValues()) {
            for (String tableName : tableNames) {
                if (tableName.endsWith(value % 2 + "")) {
                    result.add(tableName);
                }
            }
        }
        return result;
    }

    @Override
    public Collection<String> doBetweenSharding(Collection<String> tableNames, ShardingValue<Long> shardingValue) {
        Collection<String> result = new LinkedHashSet<>(tableNames.size());
        Range<Long> range = shardingValue.getValueRange();
        for (Long i = range.lowerEndpoint(); i <= range.upperEndpoint(); i++) {
            for (String each : tableNames) {
                if (each.endsWith(i % 2 + "")) {
                    result.add(each);
                }
            }
        }
        return result;
    }
}

4. 每张表的逻辑表名和所有物理表名和集成调用

@Configuration
public class DataSourceConfig {
    @Autowired
    private Database0Config database0Config;

    @Autowired
    private Database1Config database1Config;

    @Autowired
    private DatabaseShardingAlgorithm databaseShardingAlgorithm;

    @Autowired
    private TableShardingAlgorithm tableShardingAlgorithm;

    @Bean
    public DataSource getDataSource() throws SQLException {
        return buildDataSource();
    }

    private DataSource buildDataSource() throws SQLException {
        //分库设置
        Map<String, DataSource> dataSourceMap = new HashMap<>(2);
        //添加两个数据库database0和database1
        dataSourceMap.put(database0Config.getDatabaseName(), database0Config.createDataSource());
        dataSourceMap.put(database1Config.getDatabaseName(), database1Config.createDataSource());
        //设置默认数据库
        DataSourceRule dataSourceRule = new DataSourceRule(dataSourceMap, database0Config.getDatabaseName());

        //分表设置，大致思想就是将查询虚拟表Goods根据一定规则映射到真实表中去
        TableRule orderTableRule = TableRule.builder("user_auth")
                .actualTables(Arrays.asList("user_auth_0", "user_auth_1"))
                .dataSourceRule(dataSourceRule)
                .build();

        //分库分表策略
        ShardingRule shardingRule = ShardingRule.builder()
                .dataSourceRule(dataSourceRule)
                .tableRules(Arrays.asList(orderTableRule))
                .databaseShardingStrategy(new DatabaseShardingStrategy("user_id", databaseShardingAlgorithm))
                .tableShardingStrategy(new TableShardingStrategy("user_id", tableShardingAlgorithm)).build();
        DataSource dataSource = ShardingDataSourceFactory.createDataSource(shardingRule);
        return dataSource;
    }


    @Bean
    public KeyGenerator keyGenerator() {
        return new DefaultKeyGenerator();
    }

接口测试代码

1、实体类

/**
 * @author mazhq
 * @date 2019/7/30 16:41
 */
@Entity
@Data
@Table(name = "USER_AUTH", uniqueConstraints = {@UniqueConstraint(name = "USER_AUTH_PHONE", columnNames = {"PHONE"}),
@UniqueConstraint(name = "USER_AUTH_EMAIL", columnNames = {"EMAIL"})})
public class UserAuthEntity implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 7230052310725727465L;
    @Id
    private Long userId;
    @Column(name = "PHONE", length = 16)
    private String phone;
    @Column(name = "EMAIL", length = 16)
    private String email;
    private String password;
    @Column(name = "REMARK",length = 16)
    private String remark;
    @Column(name = "ADD_DATE", nullable = false, columnDefinition = "datetime default now()")
    private Date addDate;
}

　2. Dao层

@Repository
public interface UserAuthDao extends JpaRepository<UserAuthEntity, Long> {
}

　3. controller层

/**
 * @author mazhq
 * @Title: UserAuthController
 * @date 2019/8/1 17:18
 */
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserAuthController {
    @Autowired
    private UserAuthDao userAuthDao;

    @PostMapping("/save")
    public String save(){
        for (int i=0;i<40;i++) {
            UserAuthEntity userAuthEntity = new UserAuthEntity();
            userAuthEntity.setUserId((long)i);
            userAuthEntity.setAddDate(new Date());
            userAuthEntity.setEmail("test"+i+"@163.com");
            userAuthEntity.setPassword("123456");
            userAuthEntity.setPhone("1388888888"+i);
            Random r = new Random();
            userAuthEntity.setRemark(""+r.nextInt(100));
            userAuthDao.save(userAuthEntity);
        }
        return "success";
    }

    @PostMapping("/select")
    public String select(){
        return JSONObject.toJSONString(userAuthDao.findAll(Sort.by(Sort.Order.desc("remark"))));
    }
}

测试方式：

先调用：http://localhost:8080/user/save

再查询：http://localhost:8080/user/select

git地址：sharding

posted @ 2019-08-16 16:15 森林木马阅读(12489) 评论(2) 编辑收藏举报

会员力量，点亮园子希望

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森林木马

当你的才华还撑不起你的野心时，就应该静下心来学习；当你的能力还驾驭不了你的目标时，就应该沉下心来历练。梦想不是浮躁，而是沉淀和积累。

springboot+jpa分库分表项目实例

分库分表场景

Sharding-JDBC简介

项目实践

数据准备

POM配置

application.yml配置

分库分表最主要有几个配置

1. 有多少个数据源（2个：database0和database1）

2. 用什么列进行分库以及分库算法（一般是用具体值对2取余判断入哪个库，我采用的是判断值是否大于20）

3. 用什么列进行分表以及分表算法

4. 每张表的逻辑表名和所有物理表名和集成调用

接口测试代码

1、实体类

2. Dao层

3. controller层

测试方式：

公告

森林木马

当你的才华还撑不起你的野心时，就应该静下心来学习；当你的能力还驾驭不了你的目标时，就应该沉下心来历练。梦想不是浮躁，而是沉淀和积累。

springboot+jpa分库分表项目实例

分库分表场景

Sharding-JDBC简介

项目实践

数据准备

POM配置

application.yml配置

分库分表最主要有几个配置

1. 有多少个数据源 （2个：database0和database1）

2. 用什么列进行分库以及分库算法 （一般是用具体值对2取余判断入哪个库，我采用的是判断值是否大于20）

3. 用什么列进行分表以及分表算法

4. 每张表的逻辑表名和所有物理表名和集成调用

接口测试代码

1、实体类

2. Dao层

3. controller层

测试方式：

公告

1. 有多少个数据源（2个：database0和database1）

2. 用什么列进行分库以及分库算法（一般是用具体值对2取余判断入哪个库，我采用的是判断值是否大于20）

　2. Dao层

　3. controller层