189 8069 5689
1、主要解决针对大型网站架构中持久化部分中，大量数据存储以及高并发访问所带来是数据读写问题。分布式是将一个业务拆分为多个子业务，部署在不同的服务器上。集群是同一个业务，部署在多个服务器上。
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2、着重对数据切分做了细致丰富的讲解，从数据切分的原理出发，一步一步深入理解数据的切分，通过深入理解各种切分策略来设计和优化我们的系统。这部分中我们还用到了数据库中间件和客户端组件来进行数据的切分，让广大网友能够对数据的切分从理论到实战都会有一个质的飞跃。
通过分布式+集群的方式来提高io的吞吐量，以及数据库的主从复制，主主复制，负载均衡，高可用，分库分表以及数据库中间件的使用。
以前参加过一个库存系统，由于其业务复杂性，搞了很多个应用来支撑。这样的话一份库存数据就有可能同时有多个应用来修改库存数据。
比如说，有定时任务域xx.cron，和SystemA域和SystemB域这几个JAVA应用，可能同时修改同一份库存数据。如果不做协调的话，就会有脏数据出现。
对于跨JAVA进程的线程协调，可以借助外部环境，例如DB或者Redis。下文介绍一下如何使用DB来实现分布式锁。
本文设计的分布式锁的交互方式如下：
在使用synchronized关键字的时候，必须指定一个锁对象。
进程内的线程可以基于obj来实现同步。obj在这里可以理解为一个锁对象。如果线程要进入synchronized代码块里，必须先持有obj对象上的锁。这种锁是JAVA里面的内置锁，创建的过程是线程安全的。那么借助DB，如何保证创建锁的过程是线程安全的呢？
可以利用DB中的UNIQUE KEY特性，一旦出现了重复的key，由于UNIQUE KEY的唯一性，会抛出异常的。在JAVA里面，是 SQLIntegrityConstraintViolationException 异常。
transaction_id是事务Id，比如说，可以用
来组装一个transaction_id，表示某仓库某销售模式下的某个条码资源。不同条码，当然就有不同的transaction_id。如果有两个应用，拿着相同的transaction_id来创建锁资源的时候，只能有一个应用创建成功。
在写操作频繁的业务系统中，通常会进行分库，以降低单数据库写入的压力，并提高写操作的吞吐量。如果使用了分库，那么业务数据自然也都分配到各个数据库上了。
在这种水平切分的多数据库上使用DB分布式锁，可以自定义一个DataSouce列表。并暴露一个 getConnection(String transactionId) 方法，按照transactionId找到对应的Connection。
实现代码如下：
首先编写一个initDataSourceList方法，并利用Spring的PostConstruct注解初始化一个DataSource 列表。相关的DB配置从db.properties读取。
DataSource使用阿里的DruidDataSource。
接着最重要的一个实现getConnection(String transactionId)方法。实现原理很简单，获取transactionId的hashcode，并对DataSource的长度取模即可。
连接池列表设计好后，就可以实现往distributed_lock表插入数据了。
接下来利用DB的 select for update 特性来锁住线程。当多个线程根据相同的transactionId并发同时操作 select for update 的时候，只有一个线程能成功，其他线程都block住，直到 select for update 成功的线程使用commit操作后，block住的所有线程的其中一个线程才能开始干活。
我们在上面的DistributedLock类中创建一个lock方法。
当线程执行完任务后，必须手动的执行解锁操作，之前被锁住的线程才能继续干活。在我们上面的实现中，其实就是获取到当时 select for update 成功的线程对应的Connection，并实行commit操作即可。
那么如何获取到呢？我们可以利用ThreadLocal。首先在DistributedLock类中定义
每次调用lock方法的时候，把Connection放置到ThreadLocal里面。我们修改lock方法。
这样子，当获取到Connection后，将其设置到ThreadLocal中，如果lock方法出现异常，则将其从ThreadLocal中移除掉。
有了这几步后，我们可以来实现解锁操作了。我们在DistributedLock添加一个unlock方法。
毕竟是利用DB来实现分布式锁，对DB还是造成一定的压力。当时考虑使用DB做分布式的一个重要原因是，我们的应用是后端应用，平时流量不大的，反而关键的是要保证库存数据的正确性。对于像前端库存系统，比如添加购物车占用库存等操作，最好别使用DB来实现分布式锁了。
如果想锁住多份数据该怎么实现？比如说，某个库存操作，既要修改物理库存，又要修改虚拟库存，想锁住物理库存的同时，又锁住虚拟库存。其实也不是很难，参考lock方法，写一个multiLock方法，提供多个transactionId的入参，for循环处理就可以了。这个后续有时间再补上。
参考：
图中是两组分片，红色我们称为shard1，蓝色我们称为shard2
51 52是服务器
两个3307互为主从(双主)，3309是本地3307的从库
说明：没有明确说明是只在某一个节点上做的，就是两个节点都做
两台虚拟机 db01 db02
每台创建四个mysql实例：3307 3308 3309 3310
mysql软件我们之前已完成二进制安装，直接初始化即可
我们server-id规划为：db01上是7/8/9/10,db02上是17/18/19/20
"箭头指向谁是主库"
10.0.0.51:3307 ----- 10.0.0.52:3307
10.0.0.51:3309 ------ 10.0.0.51:3307
10.0.0.52:3309 ------ 10.0.0.52:3307
两个分片，每个分片四个mysql节点
shard1：
Master：10.0.0.51:3307
slave1：10.0.0.51:3309
Standby Master：10.0.0.52:3307
slave2：10.0.0.52:3309
shard2：
Master：10.0.0.52:3308
slave1：10.0.0.52:3310
Standby Master：10.0.0.51:3308
slave2：10.0.0.51:3310
shard1
10.0.0.51:3307 ----- 10.0.0.52:3307
db02
db01
db02
10.0.0.51:3309 ------ 10.0.0.51:3307
db01
10.0.0.52:3309 ------ 10.0.0.52:3307
db02
shard2
10.0.0.52:3308 ----- 10.0.0.51:3308
db01
db02
db01
10.0.0.52:3310 ----- 10.0.0.52:3308
db02
10.0.0.51:3310 ----- 10.0.0.51:3308
db01
这个复制用户在谁上建都行
注：如果中间出现错误，在每个节点进行执行以下命令
常见方案：
360 Atlas-Sharding 360
Alibaba cobar 阿里
Mycat 开源
TDDL 淘宝
Heisenberg 百度
Oceanus 58同城
Vitess 谷歌
OneProxy
DRDS 阿里云
我们装的是openjdk，不是官方的那个
Mycat-server-xxxxx.linux.tar.gz
配置环境变量
我们mycat的命令也是在bin目录下
启动
8066就是对外提供服务的端口，9066是管理端口
连接mycat：
默认123456
db01:
我们一般先把原schema.xml备份，然后自己新写一个：
xml和html看起来差不多，xml是从下往上调用的
前三行我们不用看，直接从第四行schema开始看起：
定义了schema，然后以/schema结尾
为什么要用逻辑库？
业务透明化
此配置文件就是实现读写分离的配置
重启mycat
读写分离测试
总结：
以上案例实现了1主1从的读写分离功能，写操作落到主库，读操作落到从库.如果主库宕机，从库不能在继续提供服务了。
我们推荐这种架构
一写三读，
不设置双写的原因是：性能没提升多少，反而引起主键冲突的情况
配置文件：
之后重启：mycat restart
真正的 writehost：负责写操作的writehost
standby writeHost ：和readhost一样，只提供读服务
我们此处写了两个writehost，默认使用第一个
当写节点宕机后，后面跟的readhost也不提供服务，这时候standby的writehost就提供写服务，
后面跟的readhost提供读服务
测试：
读写分离测试
对db01 3307节点进行关闭和启动,测试读写操作
结果应为另一台(52)的3307(17)是写，3309(19)是读
一旦7号节点恢复，此时因为7落后了，写节点仍是17
balance属性
负载均衡类型，目前的取值有3种：
writeType属性
负载均衡类型，目前的取值有2种：
switchType属性
-1 表示不自动切换
1 默认值，自动切换
2 基于MySQL主从同步的状态决定是否切换 ，心跳语句为 show slave status
datahost其他配置
dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1"
maxCon="1000"：最大的并发连接数
minCon="10" ：mycat在启动之后，会在后端节点上自动开启的连接线程，长连接，好处是连接速度快，弊端是占内存
tempReadHostAvailable="1"
这个一主一从时（1个writehost，1个readhost时），可以开启这个参数，如果2个writehost，2个readhost时
heartbeatselect user()/heartbeat 监测心跳
其他参数sqlMaxLimit自动分页,必须在启用分表的情况下才生效
创建测试库和表:
我们重启mycat后连接到8066
发现跟一个库一样，实际上已经分到不同的物理硬件上了
分片：对一个"bigtable"，比如说t3表
热点数据表 核心表
(1)行数非常多，800w下坡
(2)访问非常频繁
分片的目的：
（1）将大数据量进行分布存储
（2）提供均衡的访问路由
分片策略：
范围 range 800w 1-400w 400w01-800w 不适用于业务访问不均匀的情况
取模 mod (取余数) 和节点的数量进行取模
枚举 按枚举的种类分，如移动项目按省份分
哈希 hash
时间 流水
优化关联查询（否则join的表在不同分片上，效率会比单库还要低）
全局表
ER分片
案例：移动统一：先拆出边缘业务，再按地域分片，但对应用来说是统一的
vim rule.xml
tableRule name="auto-sharding-long"
rule
columnsid/columns
algorithmrang-long/algorithm
/rule
function name="rang-long"
class="io.mycat.route.function.AutoPartitionByLong"
property name="mapFile"autopartition-long.txt/property
/function
===================================
vim autopartition-long.txt
0-10=0
11-20=1
创建测试表：
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table t3 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table t3 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
测试：
重启mycat
mycat restart
mysql -uroot -p123456 -h 127.0.0.1 -P 8066
insert into t3(id,name) values(1,'a');
insert into t3(id,name) values(2,'b');
insert into t3(id,name) values(3,'c');
insert into t3(id,name) values(4,'d');
insert into t3(id,name) values(11,'aa');
insert into t3(id,name) values(12,'bb');
insert into t3(id,name) values(13,'cc');
insert into t3(id,name) values(14,'dd');
取余分片方式：分片键（一个列）与节点数量进行取余，得到余数，将数据写入对应节点
vim schema.xml
table name="t4" dataNode="sh1,sh2" rule="mod-long" /
vim rule.xml
property name="count"2/property
准备测试环境
创建测试表：
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table t4 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table t4 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
重启mycat
mycat restart
测试：
mysql -uroot -p123456 -h10.0.0.52 -P8066
use TESTDB
insert into t4(id,name) values(1,'a');
insert into t4(id,name) values(2,'b');
insert into t4(id,name) values(3,'c');
insert into t4(id,name) values(4,'d');
分别登录后端节点查询数据
mysql -S /data/3307/mysql.sock
use taobao
select * from t4;
mysql -S /data/3308/mysql.sock
use taobao
select * from t4;
t5 表
id name telnum
1 bj 1212
2 sh 22222
3 bj 3333
4 sh 44444
5 bj 5555
sharding-by-intfile
vim schema.xml
table name="t5" dataNode="sh1,sh2" rule="sharding-by-intfile" /
vim rule.xml
tableRule name="sharding-by-intfile"
rule columnsname/columns
algorithmhash-int/algorithm
/rule
/tableRule
function name="hash-int" class="org.opencloudb.route.function.PartitionByFileMap"
property name="mapFile"partition-hash-int.txt/property
property name="type"1/property
property name="defaultNode"0/property
/function
partition-hash-int.txt 配置：
bj=0
sh=1
DEFAULT_NODE=1
columns 标识将要分片的表字段，algorithm 分片函数， 其中分片函数配置中，mapFile标识配置文件名称
准备测试环境
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table t5 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table t5 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
重启mycat
mycat restart
mysql -uroot -p123456 -h10.0.0.51 -P8066
use TESTDB
insert into t5(id,name) values(1,'bj');
insert into t5(id,name) values(2,'sh');
insert into t5(id,name) values(3,'bj');
insert into t5(id,name) values(4,'sh');
insert into t5(id,name) values(5,'tj');
a b c d
join
t
select t1.name ,t.x from t1
join t
select t2.name ,t.x from t2
join t
select t3.name ,t.x from t3
join t
使用场景：
如果你的业务中有些数据类似于数据字典，比如配置文件的配置，
常用业务的配置或者数据量不大很少变动的表，这些表往往不是特别大，
而且大部分的业务场景都会用到，那么这种表适合于Mycat全局表，无须对数据进行切分，
要在所有的分片上保存一份数据即可，Mycat 在Join操作中，业务表与全局表进行Join聚合会优先选择相同分片内的全局表join，
避免跨库Join，在进行数据插入操作时，mycat将把数据分发到全局表对应的所有分片执行，在进行数据读取时候将会随机获取一个节点读取数据。
vim schema.xml
table name="t_area" primaryKey="id" type="global" dataNode="sh1,sh2" /
后端数据准备
mysql -S /data/3307/mysql.sock
use taobao
create table t_area (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);
mysql -S /data/3308/mysql.sock
use taobao
create table t_area (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);
重启mycat
mycat restart
测试：
mysql -uroot -p123456 -h10.0.0.52 -P8066
use TESTDB
insert into t_area(id,name) values(1,'a');
insert into t_area(id,name) values(2,'b');
insert into t_area(id,name) values(3,'c');
insert into t_area(id,name) values(4,'d');
A
join
B
为了防止跨分片join，可以使用E-R模式
A join B
on a.xx=b.yy
join C
on A.id=C.id
table name="A" dataNode="sh1,sh2" rule="mod-long"
childTable name="B" joinKey="yy" parentKey="xx" /
/table