# 核心概念
# SQL
# 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:
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:
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);
2
3
4
5
6
7
在配置绑定表关系后,路由的 SQL 应该为 2 条:
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);
2
3
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
# 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,Apache 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。
- 标准分片算法
对应
StandardShardingAlgorithm,用于处理使用单一键作为分片键的 =、IN、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。
- 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。 详情请参见强制分片路由。