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背景
微服務項目中通常包含各種服務。其中一項服務與存儲用戶相關(guān)的數(shù)據(jù)有關(guān)。我們使用Spring Boot作為后端，使用MySQL數(shù)據(jù)庫。
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目標
隨著用戶基數(shù)的增長，服務性能受到了影響，延遲也上升了。由于只有一個數(shù)據(jù)庫和一張表，許多查詢和更新由于鎖異常返回錯誤。此外，隨著數(shù)據(jù)庫的規(guī)模不斷擴大，性能進一步下降。因此，需要一種解決方案來處理不斷增長的用戶基數(shù)。
解決方案
表格分片
圖片
第一種方法是在單個數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建多個類似的表，并使用user_id作為分片鍵。
我們在user_id列出現(xiàn)的任何地方創(chuàng)建了每個表的10個副本。因此，代碼中需要進行兩個更改。第一個更改是獲取用戶請求中的user_id。第二個更改是替換由Hibernate生成的查詢中的表名。
關(guān)于第一個更改，獲取user_id很容易，因為我們已經(jīng)在請求標頭中獲取了user_id。
對于第二個更改，我們擴展了Hibernate的EmptyInterceptor類，并覆蓋了onPrepareStatement方法，該方法在準備SQL字符串時調(diào)用。該方法有一個字符串參數(shù)，即SQL語句。該SQL語句中也包含表名。因此，這里根據(jù)請求頭中存在的user_id用所需的表名替換表名。例如，如果user_id為77。我們?nèi)∷?0的模得到7，并將表名user_profile替換為user_profile_7，因為我們已經(jīng)在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了10個副本。以下是擴展EmptyInterceptor類的代碼。如果您使用的是spring boot 3，則EmptyInterceptor已經(jīng)棄用，你可以使用StatementInspector接口，并覆蓋inspect方法，并將邏輯從onPrepareStatement方法移動到inspect方法中。
public class DynamicTableNameSharding extends EmptyInterceptor {
@Override
public String onPrepareStatement(String sql) {
// 替換表名
if (Boolean.parseBoolean(DatabaseEnvironment.TABLE_SHARDING_ENABLED.label)) {
for (String tableName : SHARDED_TABLES) {
if(sql.contains(tableName)) {
ServletRequestAttributes attr = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
String shardingNumber = getSharding(attr);
sql = sql.replace(tableName, tableName + shardingNumber);
// 這里不要使用break，因為一條查詢可以包含多個表，因此需要更改所有已啟用分片的表的名稱
}
}
}
return super.onPrepareStatement(sql);
}
}在上述函數(shù)中，SHARDED_TABLES是已啟用分片的表的列表。getSharding方法根據(jù)請求頭中傳遞的用戶ID返回分片號。由于在單個查詢中存在多個表（例如連接或復雜邏輯），因此我們使用for循環(huán)來正確替換查詢中出現(xiàn)的所有表。
我們還通過擴展DefaultVisitListener類，在某些操作中使用了JOOQ。
數(shù)據(jù)庫分片
圖片
雖然通過表格分片提升了一定性能，但還有進一步改進的空間，我們進一步對數(shù)據(jù)庫進行分片。與創(chuàng)建表副本類似，我們創(chuàng)建10個數(shù)據(jù)庫服務器/實例的副本，每個服務器都有10個表的副本?？偣灿?00個表副本。
因此，同時保持10個數(shù)據(jù)庫服務器運行也需要路由查詢到正確的數(shù)據(jù)庫。
首先，在的Spring Boot應用程序中創(chuàng)建了10個數(shù)據(jù)源，每個數(shù)據(jù)源都有不同的數(shù)據(jù)庫URL?，F(xiàn)在，我們需要一種方法將數(shù)據(jù)庫連接路由到正確的數(shù)據(jù)源。因此，我們使用了AbstractRoutingDataSource，它是一個路由getConnection()調(diào)用到其中一個多個目標數(shù)據(jù)源的抽象DataSource實現(xiàn)，這個目標數(shù)據(jù)源基于一個查找鍵。然后，我們重寫了這個方法determineCurrentLookupKey。
因此，這個方法返回一個鍵，用于標識我們已定義的10個數(shù)據(jù)源中的一個特定數(shù)據(jù)源。因此，我們也更改了一些用于確定表和數(shù)據(jù)庫的邏輯。我們使用個位數(shù)字標識數(shù)據(jù)庫服務器，使用十位數(shù)來標識表。例如，用戶ID為447將被路由到第7個數(shù)據(jù)庫服務器及該服務器上的第4個表副本。因此，我們在10個數(shù)據(jù)庫服務器上有100個表，這大大提高了性能。
結(jié)論
在這個例子中，我們既使用了表分片又使用了數(shù)據(jù)庫分片。除此以外，我們可以進一步提高性能，方法是在單個服務器中增加更多的數(shù)據(jù)庫，可能總共有1000個表的副本。
文章名稱：詳解數(shù)據(jù)庫分片，大幅提升SpringBoot查詢MySQL性能
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