逻辑表

水平拆分的数据库(表)的相同逻辑和数据结构表的总称。例:订单数据根据主键尾数拆分为10张表,分别是t_order_0到t_order_9,他们的逻辑表名为t_order。

真实表

在分片的数据库中真实存在的物理表。即上个示例中的t_order_0到t_order_9。

数据节点

数据分片的最小单元。由数据源名称和数据表组成,例:ds_0.t_order_0。

绑定表

指分片规则一致的主表和子表。例如:t_order表和t_order_item表,均按照order_id分片,则此两张表互为绑定表关系。绑定表之间的多表关联查询不会出现笛卡尔积关联,关联查询效率将大大提升。举例说明,如果SQL为:

1
2
SELECT i.* FROM t_order o JOIN t_order_item i ON o.order_id=i.order_id
WHERE o.order_id in (10, 11);

在不配置绑定表关系时,假设分片键order_id将数值10路由至第0片,将数值11路由至第1片,那么路由后的SQL应该为4条,它们呈现为笛卡尔积:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
SELECT i.* FROM t_order_0 o JOIN t_order_item_0 i ON
o.order_id=i.order_id WHERE o.order_id in (10, 11);

SELECT i.* FROM t_order_0 o JOIN t_order_item_1 i ON
o.order_id=i.order_id WHERE o.order_id in (10, 11);

SELECT i.* FROM t_order_1 o JOIN t_order_item_0 i ON
o.order_id=i.order_id WHERE o.order_id in (10, 11);

SELECT i.* FROM t_order_1 o JOIN t_order_item_1 i ON
o.order_id=i.order_id WHERE o.order_id in (10, 11);

在配置绑定表关系后,路由的SQL应该为2条:

1
2
3
4
5
SELECT i.* FROM t_order_0 o JOIN t_order_item_0 i ON
o.order_id=i.order_id WHERE o.order_id in (10, 11);

SELECT i.* FROM t_order_1 o JOIN t_order_item_1 i ON
o.order_id=i.order_id WHERE o.order_id in (10, 11);

其中t_order在FROM的最左侧,ShardingSphere将会以它作为整个绑定表的主表。 所有路由计算将会只使用主表的策略,那么t_order_item表的分片计算将会使用t_order的条件。故绑定表之间的分区键要完全相同。

广播表

指所有的分片数据源中都存在的表,表结构和表中的数据在每个数据库中均完全一致。适用于数据量不大且需要与海量数据的表进行关联查询的场景,例如:字典表。

分片键

用于分片的数据库字段,是将数据库(表)水平拆分的关键字段。例:将订单表中的订单主键的尾数取模分片,则订单主键为分片字段。 SQL中如果无分片字段,将执行全路由,性能较差。 除了对单分片字段的支持,ShardingSphere也支持根据多个字段进行分片。

分片算法

通过分片算法将数据分片,支持通过=、>=、<=、>、<、BETWEEN和IN分片。分片算法需要应用方开发者自行实现,可实现的灵活度非常高。

目前提供4种分片算法。由于分片算法和业务实现紧密相关,因此并未提供内置分片算法,而是通过分片策略将各种场景提炼出来,提供更高层级的抽象,并提供接口让应用开发者自行实现分片算法。

精确分片算法

对应PreciseShardingAlgorithm,用于处理使用单一键作为分片键的=与IN进行分片的场景。需要配合StandardShardingStrategy使用。

范围分片算法

对应RangeShardingAlgorithm,用于处理使用单一键作为分片键的BETWEEN AND、>、<、>=、<=进行分片的场景。需要配合StandardShardingStrategy使用。

复合分片算法

对应ComplexKeysShardingAlgorithm,用于处理使用多键作为分片键进行分片的场景,包含多个分片键的逻辑较复杂,需要应用开发者自行处理其中的复杂度。需要配合ComplexShardingStrategy使用。

Hint分片算法

对应HintShardingAlgorithm,用于处理使用Hint行分片的场景。需要配合HintShardingStrategy使用。

分片策略

包含分片键和分片算法,由于分片算法的独立性,将其独立抽离。真正可用于分片操作的是分片键 + 分片算法,也就是分片策略。目前提供5种分片策略。

标准分片策略

对应StandardShardingStrategy。提供对SQL语句中的=, >, <, >=, <=, IN和BETWEEN AND的分片操作支持。StandardShardingStrategy只支持单分片键,提供PreciseShardingAlgorithm和RangeShardingAlgorithm两个分片算法。PreciseShardingAlgorithm是必选的,用于处理=和IN的分片。RangeShardingAlgorithm是可选的,用于处理BETWEEN AND, >, <, >=, <=分片,如果不配置RangeShardingAlgorithm,SQL中的BETWEEN AND将按照全库路由处理。

复合分片策略

对应ComplexShardingStrategy。复合分片策略。提供对SQL语句中的=, >, <, >=, <=, IN和BETWEEN AND的分片操作支持。ComplexShardingStrategy支持多分片键,由于多分片键之间的关系复杂,因此并未进行过多的封装,而是直接将分片键值组合以及分片操作符透传至分片算法,完全由应用开发者实现,提供最大的灵活度。

行表达式分片策略

对应InlineShardingStrategy。使用Groovy的表达式,提供对SQL语句中的=和IN的分片操作支持,只支持单分片键。对于简单的分片算法,可以通过简单的配置使用,从而避免繁琐的Java代码开发,如: t_user_$->{u_id % 8} 表示t_user表根据u_id模8,而分成8张表,表名称为t_user_0到t_user_7。

Hint分片策略

对应HintShardingStrategy。通过Hint指定分片值而非从SQL中提取分片值的方式进行分片的策略。

不分片策略

对应NoneShardingStrategy。不分片的策略。

SQL Hint

对于分片字段非SQL决定,而由其他外置条件决定的场景,可使用SQL Hint灵活的注入分片字段。例:内部系统,按照员工登录主键分库,而数据库中并无此字段。SQL Hint支持通过Java API和SQL注释(待实现)两种方式使用。

分片规则

分片规则配置的总入口。包含数据源配置、表配置、绑定表配置以及读写分离配置等。

数据源配置

真实数据源列表。

表配置

逻辑表名称、数据节点与分表规则的配置。

数据节点配置

用于配置逻辑表与真实表的映射关系。可分为均匀分布和自定义分布两种形式。

均匀分布

指数据表在每个数据源内呈现均匀分布的态势,例如:

1
2
3
4
5
6
db0
├── t_order0
└── t_order1
db1
├── t_order0
└── t_order1

那么数据节点的配置如下:

1
db0.t_order0, db0.t_order1, db1.t_order0, db1.t_order1

自定义分布

指数据表呈现有特定规则的分布,例如:

1
2
3
4
5
6
7
db0
├── t_order0
└── t_order1
db1
├── t_order2
├── t_order3
└── t_order4

那么数据节点的配置如下:

1
db0.t_order0, db0.t_order1, db1.t_order2, db1.t_order3, db1.t_order4

分片策略配置

对于分片策略存有数据源分片策略和表分片策略两种维度。

数据源分片策略

对应于DatabaseShardingStrategy。用于配置数据被分配的目标数据源。

表分片策略

对应于TableShardingStrategy。用于配置数据被分配的目标表,该目标表存在与该数据的目标数据源内。故表分片策略是依赖与数据源分片策略的结果的。

两种策略的API完全相同。

自增主键生成策略

通过在客户端生成自增主键替换以数据库原生自增主键的方式,做到分布式主键无重复。