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隨著業(yè)務的快速發(fā)展和數(shù)據(jù)量的不斷增長,單機數(shù)據(jù)庫已經(jīng)無法滿足業(yè)務需求。面對這個問題,一種解決方案是數(shù)據(jù)庫分庫分表。本文將詳細解析數(shù)據(jù)庫分庫分表,并介紹一些不同的拆分方案。

什么是數(shù)據(jù)庫分庫分表?
數(shù)據(jù)庫分庫分表是一種將一個大型數(shù)據(jù)庫拆分成多個小型數(shù)據(jù)庫的解決方案。拆分后的小型數(shù)據(jù)庫可以放在不同的服務器上,以提高數(shù)據(jù)庫的可用性和吞吐量。同時,將主數(shù)據(jù)庫拆分成多個小型數(shù)據(jù)庫也可以大幅降低查詢時間和資源占用。
為什么需要數(shù)據(jù)庫分庫分表?
需要數(shù)據(jù)庫分庫分表的原因是因為單臺服務器上的數(shù)據(jù)庫無法滿足大量用戶的查詢需求,特別是在應對海量數(shù)據(jù)時。數(shù)據(jù)庫分庫分表不僅可以提升數(shù)據(jù)庫的響應速度,還可以大幅提高數(shù)據(jù)庫的可靠性,并且可以分散數(shù)據(jù)存儲的壓力。
分庫分表的共同特點是什么?
分庫分表的共同特點是將一個大型數(shù)據(jù)庫拆分成多個小型數(shù)據(jù)庫。由于每個小型數(shù)據(jù)庫的大小都相對較小,使得每個小型數(shù)據(jù)庫更易于管理和維護。
分庫分表的優(yōu)缺點是什么?
數(shù)據(jù)庫分庫分表是一項復雜的技術過程,需要高手解決。分庫分表會使得數(shù)據(jù)庫變得更為分散,這會導致數(shù)據(jù)的一些相同信息在不同的數(shù)據(jù)庫中出現(xiàn),需要通過一定的方法來保持數(shù)據(jù)的一致性。在進行分庫分表前一定要考慮好數(shù)據(jù)庫的實際應用情況,不要盲目地進行數(shù)據(jù)庫分庫分表,否則可能會帶來一些意想不到的問題。
分庫分表的優(yōu)點:
1. 分庫分表可以大幅提升數(shù)據(jù)庫的可用性并且可以提升數(shù)據(jù)庫的性能
2. 它可以讓數(shù)據(jù)庫能夠平行存取數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)處理的吞吐量
3. 數(shù)據(jù)庫分庫分表可以實現(xiàn)高可用性,避免因單點故障導致的問題
4. 可以具備橫向擴展和縱向擴展能力,可以方便地滿足業(yè)務需求增長的需求
5. 根據(jù)業(yè)務需要更加的靈活,可以滿足一些特殊業(yè)務需要
分庫分表的缺點:
1. 分庫分表需要更多的時間來設計和開發(fā)
2. 數(shù)據(jù)庫分庫分表過程復雜,需要經(jīng)過各種調試階段
3. 數(shù)據(jù)庫分庫分表會導致一些數(shù)據(jù)沖突問題,需要有好的解決方案來解決數(shù)據(jù)沖突問題
4. 分庫分表過程中,如果沒有考慮好各個數(shù)據(jù)庫之間的負載均衡和數(shù)據(jù)同步問題,會產生數(shù)據(jù)的不一致問題
5. 分庫分表過程也會影響補丁和升級,需要更好的管理和維護
數(shù)據(jù)庫分庫分表的實現(xiàn)方式
數(shù)據(jù)庫分庫分表的實現(xiàn)方式包括水平拆分和垂直拆分。水平拆分將一張大表按照一定的規(guī)則分成若干表,這樣將查詢分散到不同的表進行查詢,從而提高了查詢速度。而垂直拆分則是將一個大型表按照字段類型屬性拆分成多個小型表,每個小型表都可以單獨查詢。下面是一些常見的分庫分表方案:
垂直拆分
數(shù)據(jù)垂直拆分指的是將數(shù)據(jù)庫按照屬性進行拆分。將同一張表中的不同屬性拆成多張小表,每張表只包含特殊的屬性。例如,一個信用卡信息表中的信用卡號、姓名、性別、生日等字段,可以被拆成一個信用卡號表和一個信用卡基本信息表。這樣的好處是可以讓一張表更加專注于自己運作的功能,根據(jù)需求,選擇不同的表來查詢數(shù)據(jù)。
水平拆分
數(shù)據(jù)水平拆分可以按照行拆分或者按照表面拆分。表面拆分是將主表分成多個分表,每個表存儲相同表結構下的部分數(shù)據(jù);行拆分則將主表按照一定規(guī)則劃分成多個子表,每個表中存儲相同表結構下一部分行數(shù)據(jù)。如下圖所示:

實體關系拆分
實體關系拆分是指將不同實體之間的表進行拆分,可以將獨立的實體表拆成不同的邏輯數(shù)據(jù)庫。這種類型的拆分適用于業(yè)務需求獨立的實體類,如用戶、訂單、物流等。
聯(lián)合查詢拆分
聯(lián)合查詢是一種將多個表合并在一起進行查詢,這種查詢是非常耗費資源的,尤其是針對大型的表數(shù)據(jù),在高并發(fā)查詢中容易造成數(shù)據(jù)庫負載過大,影響數(shù)據(jù)庫的性能。聯(lián)合查詢拆分,既滿足了用戶的查詢需求,又可以避免不必要的數(shù)據(jù)庫負載問題。
分片算法
分片算法是按照一定的規(guī)則將數(shù)據(jù)分散在不同的服務器中,從而充分利用多臺服務器的性能。分片算法可以是基于數(shù)據(jù)的分片、范圍的分片和散列分片等。
數(shù)據(jù)庫分庫分表的更佳實踐
更佳實踐主要包括以下幾個方面:
1. 了解自己的業(yè)務需求,根據(jù)實際需求選擇最合適的方案。
2. 完成數(shù)據(jù)庫分庫分表的前期規(guī)劃工作,包括選好數(shù)據(jù)庫類型、性能、擴展等方面的設定,做好可擴展性考慮。
3. 完成測試階段,并且將數(shù)據(jù)的遷移正確執(zhí)行,防止漏掉重要數(shù)據(jù)或導致數(shù)據(jù)分布不均。
4. 做好分片、備份和恢復的工作。因為分庫分表會使得不同的數(shù)據(jù)庫可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況,所以需要獨立的備份和恢復策略來防止數(shù)據(jù)丟失和恢復錯誤。
5. 加強系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)的問題,提高數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性。
6. 在數(shù)據(jù)庫配置、數(shù)據(jù)庫的基本管理和分片持久化存儲等方面都需要充分考慮。
結論
數(shù)據(jù)庫分庫分表是解決單臺服務器上的大量用戶查詢需求的好方法,它不僅可以提高數(shù)據(jù)庫的響應速度和可靠性,還可以提高數(shù)據(jù)庫的吞吐量。在進行數(shù)據(jù)庫分庫分表時,請充分了解自己的業(yè)務需求,選擇合適的拆分方案,并進行充分的前期規(guī)劃工作,以保證數(shù)據(jù)庫分庫分表的正常運行。
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一般面對幾千萬級的數(shù)據(jù),剛開始可能都是把數(shù)據(jù)放在MySQL的一個單庫單表里,但往往這么大量級的數(shù)據(jù)到后期,數(shù)據(jù)庫查詢速度就很慢,因為數(shù)據(jù)量級太大,導致表的索引很大,樹的層級很高,進而導致搜索性能下降,而且能放內存緩存的數(shù)據(jù)頁是比較少。
所以推薦MySQL單表數(shù)據(jù)量不超過1000w,更好是在500w內,若能控制在100萬以內,那是 更佳選擇,基本單表100萬以內的數(shù)據(jù),性能上不會有太大漏彎如的問題,前提是,只要你建好索引就行,其實保證MySQL高性能通常沒什么特別高深的技巧,就是控制數(shù)據(jù)量不要太大,另外就是保證你的查詢用上了索引就行。
針對該問題,就能分庫分表,可選擇將該用戶大表拆分為比如100張表,那么此時幾千萬 數(shù)據(jù)瞬間分散到100個表里去,類似
這樣的100個表,每個表也就幾十萬數(shù)據(jù)而已鬧納。
其次,可將這100個表分散到多臺數(shù)據(jù)庫服務器上去,此時要分散到幾臺服務器呢?你要考慮兩個點,一個是數(shù)據(jù)量有多少個GB/TB,一個是針對用戶中心的并發(fā)壓力有多高。
互聯(lián)網(wǎng)公司對用戶中心的壓力不會高到離譜,因為一般不會有很多人同時注冊/登錄或同時修改自己的個人信息,所以并發(fā)不是大問題。
數(shù)據(jù)量層面,一般1億行數(shù)據(jù),大致在1~幾GB之間的范圍,和具體你一行數(shù)據(jù)有多少個字段也有關,返啟所以說你幾千萬的用戶數(shù)據(jù),往多了說也就幾個GB。這點數(shù)據(jù)量,對服務器存儲空間沒壓力。
綜上,此時你完全能給他分配兩臺數(shù)據(jù)庫服務器,放兩個庫,然后100張表均勻分散在2臺服務器。分的時候,注意指定一個字段來分,一般就指定userid, 根據(jù)用戶id進行hash后,對表進行取模,路由到一個表里去,這就能讓數(shù)據(jù)均勻分散。
至此搞定用戶表的分庫分表,只要給系統(tǒng)加上數(shù)據(jù)庫中間件技術,設置好路由規(guī)則,即可輕松對2個分庫上的100張表crud。平時針對某個用戶增刪改查,直接對他的userid進行hash,然后對表取模,做個路由,就知道到哪個表里去找這個用戶的數(shù)據(jù)了。
但是這里可能會出現(xiàn)一些問題:用戶在登錄時,可能不是根據(jù)userid登錄,而是根據(jù)username、手機號,此時你就沒有userid了, 怎么知道去哪個表里找這個用戶的數(shù)據(jù)判斷是否能登錄? 對此。常規(guī)方案是建立一個索引映射表,搞個表結構為 (username, userid)的索引映射 表,把username和userid一一映射, 然后針對username再做一次分庫分表,把這個索引映射表可拆分為比如100個表分散在兩臺服務器。然后用戶登錄時,就能根據(jù)username先去索引映射表里查找對應userid,比如對username進行hash,然后取模路由到一個表里去,找到username對應的userid,接著根據(jù)userid進行hash再取模,路由到按照userid分庫分表的一個表里,找到用戶的完整數(shù)據(jù)。但這種方式會把一次查詢轉化為兩個表的兩次查詢,先查索引映射表,再根據(jù)userid去查具體的數(shù)據(jù),性能有損耗,不過有時為解決分庫分表問題,也只能用這種方案。
另外就是若公司運營團隊里,有用戶管理模塊,需要對公司的用戶按照手機號、住址、年齡、性別、職業(yè)等各種條件搜索,這咋辦?
沒啥好辦法,基本上就是要對你的用戶數(shù)據(jù)表進行binlog監(jiān)聽,把你要搜索的所有字段同步到ES,建立好搜索的索引。然后你的運營系統(tǒng)就可以通過ES進行復雜的多條件搜索,ES是適合干這個事兒的,然后定位到一批userid,通過userid回到分庫分表環(huán)境里去找出具體的用戶數(shù)據(jù),在頁面上展示出來即可。
這就是一套比較常規(guī)和完整的分庫分表的方案。
數(shù)據(jù)庫分庫,分表有哪些要注意的以及解決辦法
數(shù)據(jù)庫設計的一個原則就是,一個庫里氏轎肢的表越少越好,一張表里的字段越少越好。當然也要看你的UI是怎么設計的,如果一個頁面只查詢一張表,不涉及到多表連接,那么無論放在哪個庫里都可以殲世,那就建議分庫帆碰。否則就要跨表跨庫查詢,那真是噩夢!
關于數(shù)據(jù)庫如何進行分庫分表拆分的介紹到此就結束了,不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ?如果你還想了解更多這方面的信息,記得收藏關注本站。
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