mysql數(shù)據(jù)庫(kù)切分
前言
通過(guò)MySQLReplication功能所實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展總是會(huì)受到數(shù)據(jù)庫(kù)大小的限制，一旦數(shù)據(jù)庫(kù)過(guò)于龐大，尤其是當(dāng)寫(xiě)入過(guò)于頻繁，很難由一臺(tái)主機(jī)支撐的時(shí)候，我們還是會(huì)面臨到擴(kuò)展瓶頸。這時(shí)候，我們就必須許找其他技術(shù)手段來(lái)解決這個(gè)瓶頸，那就是我們這一章所要介紹惡的數(shù)據(jù)切分技術(shù)。
何謂數(shù)據(jù)切分
可能很多讀者朋友在網(wǎng)上或者雜志上面都已經(jīng)多次見(jiàn)到關(guān)于數(shù)據(jù)切分的相關(guān)文章了，只不過(guò)在有些文章中稱之為數(shù)據(jù)的Sharding。其實(shí)不管是稱之為數(shù)據(jù)的Sharding還是數(shù)據(jù)的切分，其概念都是一樣的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是指通過(guò)某種特定的條件，將我們存放在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分散存放到多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)（主機(jī)）上面，以達(dá)到分散單臺(tái)設(shè)備負(fù)載的效果。數(shù)據(jù)的切分同時(shí)還可以提高系統(tǒng)的總體可用性，因?yàn)閱闻_(tái)設(shè)備Crash之后，只有總體數(shù)據(jù)的某部分不可用，而不是所有的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)的切分（Sharding）根據(jù)其切分規(guī)則的類型，可以分為兩種切分模式。一種是按照不同的表（或者Schema）來(lái)切分到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)（主機(jī)）之上，這種切可以稱之為數(shù)據(jù)的垂直（縱向）切分；另外一種則是根據(jù)表中的數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系，將同一個(gè)表中的數(shù)據(jù)按照某種條件拆分到多臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)（主機(jī)）上面，這種切分稱之為數(shù)據(jù)的水平（橫向）切分。
垂直切分的最大特點(diǎn)就是規(guī)則簡(jiǎn)單，實(shí)施也更為方便，尤其適合各業(yè)務(wù)之間的耦合度非常低，相互影響很小，業(yè)務(wù)邏輯非常清晰的系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，可以很容易做到將不同業(yè)務(wù)模塊所使用的表分拆到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中。根據(jù)不同的表來(lái)進(jìn)行拆分，對(duì)應(yīng)用程序的影響也更小，拆分規(guī)則也會(huì)比較簡(jiǎn)單清晰。
水平切分于垂直切分相比，相對(duì)來(lái)說(shuō)稍微復(fù)雜一些。因?yàn)橐獙⑼粋€(gè)表中的不同數(shù)據(jù)拆分到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)于應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，拆分規(guī)則本身就較根據(jù)表名來(lái)拆分更為復(fù)雜，后期的數(shù)據(jù)維護(hù)也會(huì)更為復(fù)雜一些。
當(dāng)我們某個(gè)（或者某些）表的數(shù)據(jù)量和訪問(wèn)量特別的大，通過(guò)垂直切分將其放在獨(dú)立的設(shè)備上后仍然無(wú)法滿足性能要求，這時(shí)候我們就必須將垂直切分和水平切分相結(jié)合，先垂直切分，然后再水平切分，才能解決這種超大型表的性能問(wèn)題。
下面我們就針對(duì)垂直、水平以及組合切分這三種數(shù)據(jù)切分方式的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)及切分后數(shù)據(jù)的整合進(jìn)行相應(yīng)的分析。
數(shù)據(jù)的垂直切分
我們先來(lái)看一下，數(shù)據(jù)的垂直切分到底是如何一個(gè)切分法的。數(shù)據(jù)的垂直切分，也可以稱之為縱向切分。將數(shù)據(jù)庫(kù)想象成為由很多個(gè)一大塊一大塊的“數(shù)據(jù)塊”（表）組成，我們垂直的將這些“數(shù)據(jù)塊”切開(kāi)，然后將他們分散到多臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)上面。這樣的切分方法就是一個(gè)垂直（縱向）的數(shù)據(jù)切分。
一個(gè)架構(gòu)設(shè)計(jì)較好的應(yīng)用系統(tǒng)，其總體功能肯定是由很多個(gè)功能模塊所組成的，而每一個(gè)功能模塊所需要的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)到數(shù)據(jù)庫(kù)中就是一個(gè)或者多個(gè)表。而在架構(gòu)設(shè)計(jì)中，各個(gè)功能模塊相互之間的交互點(diǎn)越統(tǒng)一越少，系統(tǒng)的耦合度就越低，系統(tǒng)各個(gè)模塊的維護(hù)性以及擴(kuò)展性也就越好。這樣的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的垂直切分也就越容易。
當(dāng)我們的功能模塊越清晰，耦合度越低，數(shù)據(jù)垂直切分的規(guī)則定義也就越容易。完全可以根據(jù)功能模塊來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的切分，不同功能模塊的數(shù)據(jù)存放于不同的數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)中，可以很容易就避免掉跨數(shù)據(jù)庫(kù)的Join存在，同時(shí)系統(tǒng)架構(gòu)也非常的清晰。
當(dāng)然，很難有系統(tǒng)能夠做到所有功能模塊所使用的表完全獨(dú)立，完全不需要訪問(wèn)對(duì)方的表或者需要兩個(gè)模塊的表進(jìn)行Join操作。這種情況下，我們就必須根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行評(píng)估權(quán)衡。決定是遷就應(yīng)用程序?qū)⑿枰狫oin的表的相關(guān)某快都存放在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，還是讓?xiě)?yīng)用程序做更多的事情，也就是程序完全通過(guò)模塊接口取得不同數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，然后在程序中完成Join操作。
一般來(lái)說(shuō)，如果是一個(gè)負(fù)載相對(duì)不是很大的系統(tǒng)，而且表關(guān)聯(lián)又非常的頻繁，那可能數(shù)據(jù)庫(kù)讓步，將幾個(gè)相關(guān)模塊合并在一起減少應(yīng)用程序的工作的方案可以減少較多的工作量，是一個(gè)可行的方案。
當(dāng)然，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的讓步，讓多個(gè)模塊集中共用數(shù)據(jù)源，實(shí)際上也是簡(jiǎn)介的默許了各模塊架構(gòu)耦合度增大的發(fā)展，可能會(huì)讓以后的架構(gòu)越來(lái)越惡化。尤其是當(dāng)發(fā)展到一定階段之后，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)在無(wú)法承擔(dān)這些表所帶來(lái)的壓力，不得不面臨再次切分的時(shí)候，所帶來(lái)的架構(gòu)改造成本可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最初的時(shí)候。
所以，在數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行垂直切分的時(shí)候，如何切分，切分到什么樣的程度，是一個(gè)比較考驗(yàn)人的難題。只能在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中通過(guò)平衡各方面的成本和收益，才能分析出一個(gè)真正適合自己的拆分方案。
比如在本書(shū)所使用示例系統(tǒng)的example數(shù)據(jù)庫(kù)，我們簡(jiǎn)單的分析一下，然后再設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的切分規(guī)則，進(jìn)行一次垂直垂直拆分。
系統(tǒng)功能可以基本分為四個(gè)功能模塊：用戶，群組消息，相冊(cè)以及事件，分別對(duì)應(yīng)為如下這些表：
1. 用戶模塊表：user,user_profile,user_group,user_photo_album
2. 群組討論表：groups,group_message,group_message_content,top_message
3. 相冊(cè)相關(guān)表：photo,photo_album,photo_album_relation,photo_comment
4. 事件信息表：event
初略一看，沒(méi)有哪一個(gè)模塊可以脫離其他模塊獨(dú)立存在，模塊與模塊之間都存在著關(guān)系，莫非無(wú)法切分？
當(dāng)然不是，我們?cè)偕晕⑸钊敕治鲆幌拢梢园l(fā)現(xiàn)，雖然各個(gè)模塊所使用的表之間都有關(guān)聯(lián)，但是關(guān)聯(lián)關(guān)系還算比較清晰，也比較簡(jiǎn)單。
◆群組討論模塊和用戶模塊之間主要存在通過(guò)用戶或者是群組關(guān)系來(lái)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。一般關(guān)聯(lián)的時(shí)候都會(huì)是通過(guò)用戶的id或者nick_name以及group的id來(lái)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過(guò)模塊之間的接口實(shí)現(xiàn)不會(huì)帶來(lái)太多麻煩；
◆相冊(cè)模塊僅僅與用戶模塊存在通過(guò)用戶的關(guān)聯(lián)。這兩個(gè)模塊之間的關(guān)聯(lián)基本就有通過(guò)用戶id關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，簡(jiǎn)單清晰，接口明確；
◆ 事件模塊與各個(gè)模塊可能都有關(guān)聯(lián)，但是都只關(guān)注其各個(gè)模塊中對(duì)象的ID信息，同樣可以做到很容易分拆。
所以，我們第一步可以將數(shù)據(jù)庫(kù)按照功能模塊相關(guān)的表進(jìn)行一次垂直拆分，每個(gè)模塊所涉及的表單獨(dú)到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，模塊與模塊之間的表關(guān)聯(lián)都在應(yīng)用系統(tǒng)端通過(guò)藉口來(lái)處理。如下圖所示：
通過(guò)這樣的垂直切分之后，之前只能通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)提供的服務(wù)，就被分拆成四個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)提供服務(wù)，服務(wù)能力自然是增加幾倍了。
垂直切分的優(yōu)點(diǎn)
◆ 數(shù)據(jù)庫(kù)的拆分簡(jiǎn)單明了，拆分規(guī)則明確；
◆ 應(yīng)用程序模塊清晰明確，整合容易；
◆ 數(shù)據(jù)維護(hù)方便易行，容易定位；
垂直切分的缺點(diǎn)
◆ 部分表關(guān)聯(lián)無(wú)法在數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)別完成，需要在程序中完成；
◆ 對(duì)于訪問(wèn)極其頻繁且數(shù)據(jù)量超大的表仍然存在性能平靜，不一定能滿足要求；
◆ 事務(wù)處理相對(duì)更為復(fù)雜；
◆ 切分達(dá)到一定程度之后，擴(kuò)展性會(huì)遇到限制；
◆ 過(guò)讀切分可能會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)過(guò)渡復(fù)雜而難以維護(hù)。
針對(duì)于垂直切分可能遇到數(shù)據(jù)切分及事務(wù)問(wèn)題，在數(shù)據(jù)庫(kù)層面實(shí)在是很難找到一個(gè)較好的處理方案。實(shí)際應(yīng)用案例中，數(shù)據(jù)庫(kù)的垂直切分大多是與應(yīng)用系統(tǒng)的模塊相對(duì)應(yīng)，同一個(gè)模塊的數(shù)據(jù)源存放于同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以解決模塊內(nèi)部的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問(wèn)題。而模塊與模塊之間，則通過(guò)應(yīng)用程序以服務(wù)接口方式來(lái)相互提供所需要的數(shù)據(jù)。雖然這樣做在數(shù)據(jù)庫(kù)的總體操作次數(shù)方面確實(shí)會(huì)有所增加，但是在系統(tǒng)整體擴(kuò)展性以及架構(gòu)模塊化方面，都是有益的。可能在某些操作的單次響應(yīng)時(shí)間會(huì)稍有增加，但是系統(tǒng)的整體性能很可能反而會(huì)有一定的提升。而擴(kuò)展瓶頸問(wèn)題，就只能依靠下一節(jié)將要介紹的數(shù)據(jù)水平切分架構(gòu)來(lái)解決了。
數(shù)據(jù)的水平切分
上面一節(jié)分析介紹了數(shù)據(jù)的垂直切分，這一節(jié)再分析一下數(shù)據(jù)的水平切分。數(shù)據(jù)的垂直切分基本上可以簡(jiǎn)單的理解為按照表按照模塊來(lái)切分?jǐn)?shù)據(jù)，而水平切分就不再是按照表或者是功能模塊來(lái)切分了。一般來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單的水平切分主要是將某個(gè)訪問(wèn)極其平凡的表再按照某個(gè)字段的某種規(guī)則來(lái)分散到多個(gè)表之中，每個(gè)表中包含一部分?jǐn)?shù)據(jù)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，我們可以將數(shù)據(jù)的水平切分理解為是按照數(shù)據(jù)行的切分，就是將表中的某些行切分到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，而另外的某些行又切分到其他的數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)然，為了能夠比較容易的判定各行數(shù)據(jù)被切分到哪個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中了，切分總是都需要按照某種特定的規(guī)則來(lái)進(jìn)行的。如根據(jù)某個(gè)數(shù)字類型字段基于特定數(shù)目取模，某個(gè)時(shí)間類型字段的范圍，或者是某個(gè)字符類型字段的hash值。如果整個(gè)系統(tǒng)中大部分核心表都可以通過(guò)某個(gè)字段來(lái)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，那這個(gè)字段自然是一個(gè)進(jìn)行水平分區(qū)的上上之選了，當(dāng)然，非常特殊無(wú)法使用就只能另選其他了。
一般來(lái)說(shuō)，像現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)非常火爆的Web2.0類型的網(wǎng)站，基本上大部分?jǐn)?shù)據(jù)都能夠通過(guò)會(huì)員用戶信息關(guān)聯(lián)上，可能很多核心表都非常適合通過(guò)會(huì)員ID來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的水平切分。而像論壇社區(qū)討論系統(tǒng)，就更容易切分了，非常容易按照論壇編號(hào)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的水平切分。切分之后基本上不會(huì)出現(xiàn)各個(gè)庫(kù)之間的交互。
如我們的示例系統(tǒng)，所有數(shù)據(jù)都是和用戶關(guān)聯(lián)的，那么我們就可以根據(jù)用戶來(lái)進(jìn)行水平拆分，將不同用戶的數(shù)據(jù)切分到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)然，唯一有點(diǎn)區(qū)別的是用戶模塊中的groups表和用戶沒(méi)有直接關(guān)系，所以groups不能根據(jù)用戶來(lái)進(jìn)行水平拆分。對(duì)于這種特殊情況下的表，我們完全可以獨(dú)立出來(lái)，單獨(dú)放在一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)中。其實(shí)這個(gè)做法可以說(shuō)是利用了前面一節(jié)所介紹的“數(shù)據(jù)的垂直切分”方法，我將在下一節(jié)中更為詳細(xì)的介紹這種垂直切分與水平切分同時(shí)使用的聯(lián)合切分方法。
所以，對(duì)于我們的示例數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)，大部分的表都可以根據(jù)用戶ID來(lái)進(jìn)行水平的切分。不同用戶相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行切分之后存放在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中。如將所有用戶ID通過(guò)2取模然后分別存放于兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中。每個(gè)和用戶ID關(guān)聯(lián)上的表都可以這樣切分。這樣，基本上每個(gè)用戶相關(guān)的數(shù)據(jù)，都在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，即使是需要關(guān)聯(lián)，也可以非常簡(jiǎn)單的關(guān)聯(lián)上。
我們可以通過(guò)下圖來(lái)更為直觀的展示水平切分相關(guān)信息：水平切分的優(yōu)點(diǎn)
◆ 表關(guān)聯(lián)基本能夠在數(shù)據(jù)庫(kù)端全部完成；
◆ 不會(huì)存在某些超大型數(shù)據(jù)量和高負(fù)載的表遇到瓶頸的問(wèn)題；
◆ 應(yīng)用程序端整體架構(gòu)改動(dòng)相對(duì)較少；
◆ 事務(wù)處理相對(duì)簡(jiǎn)單；
◆ 只要切分規(guī)則能夠定義好，基本上較難遇到擴(kuò)展性限制；
水平切分的缺點(diǎn)
◆ 切分規(guī)則相對(duì)更為復(fù)雜，很難抽象出一個(gè)能夠滿足整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的切分規(guī)則；
◆ 后期數(shù)據(jù)的維護(hù)難度有所增加，人為手工定位數(shù)據(jù)更困難；
◆ 應(yīng)用系統(tǒng)各模塊耦合度較高，可能會(huì)對(duì)后面數(shù)據(jù)的遷移拆分造成一定的困難。
垂直與水平切分的聯(lián)合使用
上面兩節(jié)內(nèi)容中，我們分別，了解了“垂直”和“水平”這兩種切分方式的實(shí)現(xiàn)以及切分之后的架構(gòu)信息，同時(shí)也分析了兩種架構(gòu)各自的優(yōu)缺點(diǎn)。但是在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中，除了那些負(fù)載并不是太大，業(yè)務(wù)邏輯也相對(duì)較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)可以通過(guò)上面兩種切分方法之一來(lái)解決擴(kuò)展性問(wèn)題之外，恐怕其他大部分業(yè)務(wù)邏輯稍微復(fù)雜一點(diǎn)，系統(tǒng)負(fù)載大一些的系統(tǒng)，都無(wú)法通過(guò)上面任何一種數(shù)據(jù)的切分方法來(lái)實(shí)現(xiàn)較好的擴(kuò)展性，而需要將上述兩種切分方法結(jié)合使用，不同的場(chǎng)景使用不同的切分方法。
在這一節(jié)中，我將結(jié)合垂直切分和水平切分各自的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步完善我們的整體架構(gòu)，讓系統(tǒng)的擴(kuò)展性進(jìn)一步提高。
一般來(lái)說(shuō)，我們數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有表很難通過(guò)某一個(gè)（或少數(shù)幾個(gè)）字段全部關(guān)聯(lián)起來(lái)，所以很難簡(jiǎn)單的僅僅通過(guò)數(shù)據(jù)的水平切分來(lái)解決所有問(wèn)題。而垂直切分也只能解決部分問(wèn)題，對(duì)于那些負(fù)載非常高的系統(tǒng)，即使僅僅只是單個(gè)表都無(wú)法通過(guò)單臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)來(lái)承擔(dān)其負(fù)載。我們必須結(jié)合“垂直”和“水平”兩種切分方式同時(shí)使用，充分利用兩者的優(yōu)點(diǎn)，避開(kāi)其缺點(diǎn)。
每一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的負(fù)載都是一步一步增長(zhǎng)上來(lái)的，在開(kāi)始遇到性能瓶頸的時(shí)候，大多數(shù)架構(gòu)師和DBA都會(huì)選擇先進(jìn)行數(shù)據(jù)的垂直拆分，因?yàn)檫@樣的成本最先，最符合這個(gè)時(shí)期所追求的最大投入產(chǎn)出比。然而，隨著業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)張，系統(tǒng)負(fù)載的持續(xù)增長(zhǎng)，在系統(tǒng)穩(wěn)定一段時(shí)期之后，經(jīng)過(guò)了垂直拆分之后的數(shù)據(jù)庫(kù)集群可能又再一次不堪重負(fù)，遇到了性能瓶頸。
這時(shí)候我們?cè)撊绾尉駬瘢渴窃俅芜M(jìn)一步細(xì)分模塊呢，還是尋求其他的辦法來(lái)解決？如果我們?cè)僖淮蜗褡铋_(kāi)始那樣繼續(xù)細(xì)分模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)的垂直切分，那我們可能在不久的將來(lái)，又會(huì)遇到現(xiàn)在所面對(duì)的同樣的問(wèn)題。而且隨著模塊的不斷的細(xì)化，應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)也會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，整個(gè)系統(tǒng)很可能會(huì)出現(xiàn)失控的局面。
這時(shí)候我們就必須要通過(guò)數(shù)據(jù)的水平切分的優(yōu)勢(shì)，來(lái)解決這里所遇到的問(wèn)題。而且，我們完全不必要在使用數(shù)據(jù)水平切分的時(shí)候，推倒之前進(jìn)行數(shù)據(jù)垂直切分的成果，而是在其基礎(chǔ)上利用水平切分的優(yōu)勢(shì)來(lái)避開(kāi)垂直切分的弊端，解決系統(tǒng)復(fù)雜性不斷擴(kuò)大的問(wèn)題。而水平拆分的弊端（規(guī)則難以統(tǒng)一）也已經(jīng)被之前的垂直切分解決掉了，讓水平拆分可以進(jìn)行的得心應(yīng)手。
對(duì)于我們的示例數(shù)據(jù)庫(kù)，假設(shè)在最開(kāi)始，我們進(jìn)行了數(shù)據(jù)的垂直切分，然而隨著業(yè)務(wù)的不斷增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)遇到了瓶頸，我們選擇重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)集群的架構(gòu)。如何重構(gòu)？考慮到之前已經(jīng)做好了數(shù)據(jù)的垂直切分，而且模塊結(jié)構(gòu)清晰明確。而業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的勢(shì)頭越來(lái)越猛，即使現(xiàn)在進(jìn)一步再次拆分模塊，也堅(jiān)持不了太久。我們選擇了在垂直切分的基礎(chǔ)上再進(jìn)行水平拆分。
在經(jīng)歷過(guò)垂直拆分后的各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)集群中的每一個(gè)都只有一個(gè)功能模塊，而每個(gè)功能模塊中的所有表基本上都會(huì)與某個(gè)字段進(jìn)行關(guān)聯(lián)。如用戶模塊全部都可以通過(guò)用戶ID進(jìn)行切分，群組討論模塊則都通過(guò)群組ID來(lái)切分，相冊(cè)模塊則根據(jù)相冊(cè)ID來(lái)進(jìn)切分，最后的事件通知信息表考慮到數(shù)據(jù)的時(shí)限性（僅僅只會(huì)訪問(wèn)最近某個(gè)事件段的信息），則考慮按時(shí)間來(lái)切分。
下圖展示了切分后的整個(gè)架構(gòu)：
實(shí)際上，在很多大型的應(yīng)用系統(tǒng)中，垂直切分和水平切這兩種數(shù)據(jù)的切分方法基本上都是并存的，而且經(jīng)常在不斷的交替進(jìn)行，以不斷的增加系統(tǒng)的擴(kuò)展能力。我們?cè)趹?yīng)對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景的時(shí)候，也需要充分考慮到這兩種切分方法各自的局限，以及各自的優(yōu)勢(shì)，在不同的時(shí)期（負(fù)載壓力）使用不同的結(jié)合方式。
聯(lián)合切分的優(yōu)點(diǎn)
◆ 可以充分利用垂直切分和水平切分各自的優(yōu)勢(shì)而避免各自的缺陷；
◆ 讓系統(tǒng)擴(kuò)展性得到最大化提升；
聯(lián)合切分的缺點(diǎn)
◆ 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)架構(gòu)比較復(fù)雜，維護(hù)難度更大；
◆ 應(yīng)用程序架構(gòu)也相對(duì)更復(fù)雜；
數(shù)據(jù)切分及整合方案
通過(guò)前面的章節(jié)，我們已經(jīng)很清楚了通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)切分可以極大的提高系統(tǒng)的擴(kuò)展性。但是，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)垂直和（或）水平切分被存放在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)之后，應(yīng)用系統(tǒng)面臨的最大問(wèn)題就是如何來(lái)讓這些數(shù)據(jù)源得到較好的整合，可能這也是很多讀者朋友非常關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。這一節(jié)我們主要針對(duì)的內(nèi)容就是分析可以使用的各種可以幫助我們實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)切分以及數(shù)據(jù)整合的整體解決方案。
數(shù)據(jù)的整合很難依靠數(shù)據(jù)庫(kù)本身來(lái)達(dá)到這個(gè)效果，雖然MySQL存在Federated存儲(chǔ)引擎，可以解決部分類似的問(wèn)題，但是在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中卻很難較好的運(yùn)用。那我們?cè)撊绾蝸?lái)整合這些分散在各個(gè)MySQL主機(jī)上面的數(shù)據(jù)源呢？
總的來(lái)說(shuō)，存在兩種解決思路：
1. 在每個(gè)應(yīng)用程序模塊中配置管理自己需要的一個(gè)（或者多個(gè)）數(shù)據(jù)源，直接訪問(wèn)各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，在模塊內(nèi)完成數(shù)據(jù)的整合；
2. 通過(guò)中間代理層來(lái)統(tǒng)一管理所有的數(shù)據(jù)源，后端數(shù)據(jù)庫(kù)集群對(duì)前端應(yīng)用程序透明；
可能90%以上的人在面對(duì)上面這兩種解決思路的時(shí)候都會(huì)傾向于選擇第二種，尤其是系統(tǒng)不斷變得龐大復(fù)雜的時(shí)候。確實(shí)，這是一個(gè)非常正確的選擇，雖然短期內(nèi)需要付出的成本可能會(huì)相對(duì)更大一些，但是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的擴(kuò)展性來(lái)說(shuō)，是非常有幫助的。
所以，對(duì)于第一種解決思路我這里就不準(zhǔn)備過(guò)多的分析，下面我重點(diǎn)分析一下在第二種解決思路中的一些解決方案。
★ 自行開(kāi)發(fā)中間代理層
在決定選擇通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的中間代理層來(lái)解決數(shù)據(jù)源整合的架構(gòu)方向之后，有不少公司（或者企業(yè)）選擇了通過(guò)自行開(kāi)發(fā)符合自身應(yīng)用特定場(chǎng)景的代理層應(yīng)用程序。
通過(guò)自行開(kāi)發(fā)中間代理層可以最大程度的應(yīng)對(duì)自身應(yīng)用的特定，最大化的定制很多個(gè)性化需求，在面對(duì)變化的時(shí)候也可以靈活的應(yīng)對(duì)。這應(yīng)該說(shuō)是自行開(kāi)發(fā)代理層最大的優(yōu)勢(shì)了。
當(dāng)然，選擇自行開(kāi)發(fā)，享受讓個(gè)性化定制最大化的樂(lè)趣的同時(shí)，自然也需要投入更多的成本來(lái)進(jìn)行前期研發(fā)以及后期的持續(xù)升級(jí)改進(jìn)工作，而且本身的技術(shù)門(mén)檻可能也比簡(jiǎn)單的Web應(yīng)用要更高一些。所以，在決定選擇自行開(kāi)發(fā)之前，還是需要進(jìn)行比較全面的評(píng)估為好。
由于自行開(kāi)發(fā)更多時(shí)候考慮的是如何更好的適應(yīng)自身應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)自身的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，所以這里也不好分析太多。后面我們主要分析一下當(dāng)前比較流行的幾種數(shù)據(jù)源整合解決方案。
★利用MySQLProxy實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)切分及整合
MySQLProxy是MySQL官方提供的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)代理層產(chǎn)品，和MySQLServer一樣，同樣是一個(gè)基于GPL開(kāi)源協(xié)議的開(kāi)源產(chǎn)品。可用來(lái)監(jiān)視、分析或者傳輸他們之間的通訊信息。他的靈活性允許你最大限度的使用它，目前具備的功能主要有連接路由，Query分析，Query過(guò)濾和修改，負(fù)載均衡，以及基本的HA機(jī)制等。
實(shí)際上，MySQLProxy本身并不具有上述所有的這些功能，而是提供了實(shí)現(xiàn)上述功能的基礎(chǔ)。要實(shí)現(xiàn)這些功能，還需要通過(guò)我們自行編寫(xiě)LUA腳本來(lái)實(shí)現(xiàn)。
MySQLProxy實(shí)際上是在客戶端請(qǐng)求與MySQLServer之間建立了一個(gè)連接池。所有客戶端請(qǐng)求都是發(fā)向MySQLProxy，然后經(jīng)由MySQLProxy進(jìn)行相應(yīng)的分析，判斷出是讀操作還是寫(xiě)操作，分發(fā)至對(duì)應(yīng)的MySQLServer上。對(duì)于多節(jié)點(diǎn)Slave集群，也可以起做到負(fù)載均衡的效果。以下是MySQLProxy的基本架構(gòu)圖：
通過(guò)上面的架構(gòu)簡(jiǎn)圖，我們可以很清晰的看出MySQLProxy在實(shí)際應(yīng)用中所處的位置，以及能做的基本事情。關(guān)于MySQLProxy更為詳細(xì)的實(shí)施細(xì)則在MySQL官方文檔中有非常詳細(xì)的介紹和示例，感興趣的讀者朋友可以直接從MySQL官方網(wǎng)站免費(fèi)下載或者在線閱讀，我這里就不累述浪費(fèi)紙張了。
★利用Amoeba實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)切分及整合
Amoeba是一個(gè)基于Java開(kāi)發(fā)的，專注于解決分布式數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)源整合Proxy程序的開(kāi)源框架，基于GPL3開(kāi)源協(xié)議。目前，Amoeba已經(jīng)具有Query路由，Query過(guò)濾，讀寫(xiě)分離，負(fù)載均衡以及HA機(jī)制等相關(guān)內(nèi)容。
Amoeba 主要解決的以下幾個(gè)問(wèn)題：
1. 數(shù)據(jù)切分后復(fù)雜數(shù)據(jù)源整合；
2. 提供數(shù)據(jù)切分規(guī)則并降低數(shù)據(jù)切分規(guī)則給數(shù)據(jù)庫(kù)帶來(lái)的影響；
3. 降低數(shù)據(jù)庫(kù)與客戶端的連接數(shù)；
4. 讀寫(xiě)分離路由；
我們可以看出，Amoeba所做的事情，正好就是我們通過(guò)數(shù)據(jù)切分來(lái)提升數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)展性所需要的。
Amoeba并不是一個(gè)代理層的Proxy程序，而是一個(gè)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)代理層Proxy程序的開(kāi)發(fā)框架，目前基于Amoeba所開(kāi)發(fā)的Proxy程序有AmoebaForMySQL和AmoebaForAladin兩個(gè)。
AmoebaForMySQL主要是專門(mén)針對(duì)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的解決方案，前端應(yīng)用程序請(qǐng)求的協(xié)議以及后端連接的數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)庫(kù)都必須是MySQL。對(duì)于客戶端的任何應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，AmoebaForMySQL和一個(gè)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有什么區(qū)別，任何使用MySQL協(xié)議的客戶端請(qǐng)求，都可以被AmoebaForMySQL解析并進(jìn)行相應(yīng)的處理。下如可以告訴我們AmoebaForMySQL的架構(gòu)信息（出自Amoeba開(kāi)發(fā)者博客）：
AmoebaForAladin則是一個(gè)適用更為廣泛，功能更為強(qiáng)大的Proxy程序。他可以同時(shí)連接不同數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)源為前端應(yīng)用程序提供服務(wù)，但是僅僅接受符合MySQL協(xié)議的客戶端應(yīng)用程序請(qǐng)求。也就是說(shuō)，只要前端應(yīng)用程序通過(guò)MySQL協(xié)議連接上來(lái)之后，AmoebaForAladin會(huì)自動(dòng)分析Query語(yǔ)句，根據(jù)Query語(yǔ)句中所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)來(lái)自動(dòng)識(shí)別出該所Query的數(shù)據(jù)源是在什么類型數(shù)據(jù)庫(kù)的哪一個(gè)物理主機(jī)上面。下圖展示了AmoebaForAladin的架構(gòu)細(xì)節(jié)（出自Amoeba開(kāi)發(fā)者博客）：
咋一看，兩者好像完全一樣嘛。細(xì)看之后，才會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者主要的區(qū)別僅在于通過(guò)MySQLProtocalAdapter處理之后，根據(jù)分析結(jié)果判斷出數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)庫(kù)，然后選擇特定的JDBC驅(qū)動(dòng)和相應(yīng)協(xié)議連接后端數(shù)據(jù)庫(kù)。
其實(shí)通過(guò)上面兩個(gè)架構(gòu)圖大家可能也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了Amoeba的特點(diǎn)了，他僅僅只是一個(gè)開(kāi)發(fā)框架，我們除了選擇他已經(jīng)提供的ForMySQL和ForAladin這兩款產(chǎn)品之外，還可以基于自身的需求進(jìn)行相應(yīng)的二次開(kāi)發(fā)，得到更適應(yīng)我們自己應(yīng)用特點(diǎn)的Proxy程序。
當(dāng)對(duì)于使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)，不論是AmoebaForMySQL還是AmoebaForAladin都可以很好的使用。當(dāng)然，考慮到任何一個(gè)系統(tǒng)越是復(fù)雜，其性能肯定就會(huì)有一定的損失，維護(hù)成本自然也會(huì)相對(duì)更高一些。所以，對(duì)于僅僅需要使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候，我還是建議使用AmoebaForMySQL。
AmoebaForMySQL的使用非常簡(jiǎn)單，所有的配置文件都是標(biāo)準(zhǔn)的XML文件，總共有四個(gè)配置文件。分別為：
◆amoeba.xml：主配置文件，配置所有數(shù)據(jù)源以及Amoeba自身的參數(shù)設(shè)置；
◆rule.xml：配置所有Query路由規(guī)則的信息；
◆functionMap.xml：配置用于解析Query中的函數(shù)所對(duì)應(yīng)的Java實(shí)現(xiàn)類；
◆ rullFunctionMap.xml：配置路由規(guī)則中需要使用到的特定函數(shù)的實(shí)現(xiàn)類；
如果您的規(guī)則不是太復(fù)雜，基本上僅需要使用到上面四個(gè)配置文件中的前面兩個(gè)就可完成所有工作。Proxy程序常用的功能如讀寫(xiě)分離，負(fù)載均衡等配置都在amoeba.xml中進(jìn)行。此外，Amoeba已經(jīng)支持了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的垂直切分和水平切分的自動(dòng)路由，路由規(guī)則可以在rule.xml進(jìn)行設(shè)置。
目前Amoeba少有欠缺的主要就是其在線管理功能以及對(duì)事務(wù)的支持了，曾經(jīng)在與相關(guān)開(kāi)發(fā)者的溝通過(guò)程中提出過(guò)相關(guān)的建議，希望能夠提供一個(gè)可以進(jìn)行在線維護(hù)管理的命令行管理工具，方便在線維護(hù)使用，得到的反饋是管理專門(mén)的管理模塊已經(jīng)納入開(kāi)發(fā)日程了。另外在事務(wù)支持方面暫時(shí)還是Amoeba無(wú)法做到的，即使客戶端應(yīng)用在提交給Amoeba的請(qǐng)求是包含事務(wù)信息的，Amoeba也會(huì)忽略事務(wù)相關(guān)信息。當(dāng)然，在經(jīng)過(guò)不斷完善之后，我相信事務(wù)支持肯定是Amoeba重點(diǎn)考慮增加的feature。
關(guān)于Amoeba更為詳細(xì)的使用方法讀者朋友可以通過(guò)Amoeba開(kāi)發(fā)者博客（http://amoeba.sf.net）上面提供的使用手冊(cè)獲取，這里就不再細(xì)述了。
★利用HiveDB實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)切分及整合
和前面的MySQLProxy以及Amoeba一樣，HiveDB同樣是一個(gè)基于Java針對(duì)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的提供數(shù)據(jù)切分及整合的開(kāi)源框架，只是目前的HiveDB僅僅支持?jǐn)?shù)據(jù)的水平切分。主要解決大數(shù)據(jù)量下數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)展性及數(shù)據(jù)的高性能訪問(wèn)問(wèn)題，同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)的冗余及基本的HA機(jī)制。
HiveDB的實(shí)現(xiàn)機(jī)制與MySQLProxy和Amoeba有一定的差異，他并不是借助MySQL的Replication功能來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余，而是自行實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)冗余機(jī)制，而其底層主要是基于HibernateShards來(lái)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)切分工作。
在HiveDB中，通過(guò)用戶自定義的各種Partitionkeys（其實(shí)就是制定數(shù)據(jù)切分規(guī)則），將數(shù)據(jù)分散到多個(gè)MySQLServer中。在訪問(wèn)的時(shí)候，在運(yùn)行Query請(qǐng)求的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)分析過(guò)濾條件，并行從多個(gè)MySQLServer中讀取數(shù)據(jù)，并合并結(jié)果集返回給客戶端應(yīng)用程序。
單純從功能方面來(lái)講，HiveDB可能并不如MySQLProxy和Amoeba那樣強(qiáng)大，但是其數(shù)據(jù)切分的思路與前面二者并無(wú)本質(zhì)差異。此外，HiveDB并不僅僅只是一個(gè)開(kāi)源愛(ài)好者所共享的內(nèi)容，而是存在商業(yè)公司支持的開(kāi)源項(xiàng)目。
下面是HiveDB官方網(wǎng)站上面一章圖片，描述了HiveDB如何來(lái)組織數(shù)據(jù)的基本信息，雖然不能詳細(xì)的表現(xiàn)出太多架構(gòu)方面的信息，但是也基本可以展示出其在數(shù)據(jù)切分方面獨(dú)特的一面了。
★ mycat 數(shù)據(jù)整合：具體http://www.songwie.com/articlelist/11
★ 其他實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)切分及整合的解決方案
除了上面介紹的幾個(gè)數(shù)據(jù)切分及整合的整體解決方案之外，還存在很多其他同樣提供了數(shù)據(jù)切分與整合的解決方案。如基于MySQLProxy的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步擴(kuò)展的HSCALE，通過(guò)Rails構(gòu)建的SpockProxy，以及基于Pathon的Pyshards等等。
不管大家選擇使用哪一種解決方案，總體設(shè)計(jì)思路基本上都不應(yīng)該會(huì)有任何變化，那就是通過(guò)數(shù)據(jù)的垂直和水平切分，增強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)的整體服務(wù)能力，讓?xiě)?yīng)用系統(tǒng)的整體擴(kuò)展能力盡可能的提升，擴(kuò)展方式盡可能的便捷。
只要我們通過(guò)中間層Proxy應(yīng)用程序較好的解決了數(shù)據(jù)切分和數(shù)據(jù)源整合問(wèn)題，那么數(shù)據(jù)庫(kù)的線性擴(kuò)展能力將很容易做到像我們的應(yīng)用程序一樣方便，只需要通過(guò)添加廉價(jià)的PCServer服務(wù)器，即可線性增加數(shù)據(jù)庫(kù)集群的整體服務(wù)能力，讓數(shù)據(jù)庫(kù)不再輕易成為應(yīng)用系統(tǒng)的性能瓶頸。
數(shù)據(jù)切分與整合可能存在的問(wèn)題
這里，大家應(yīng)該對(duì)數(shù)據(jù)切分與整合的實(shí)施有了一定的認(rèn)識(shí)了，或許很多讀者朋友都已經(jīng)根據(jù)各種解決方案各自特性的優(yōu)劣基本選定了適合于自己應(yīng)用場(chǎng)景的方案，后面的工作主要就是實(shí)施準(zhǔn)備了。
在實(shí)施數(shù)據(jù)切分方案之前，有些可能存在的問(wèn)題我們還是需要做一些分析的。一般來(lái)說(shuō)，我們可能遇到的問(wèn)題主要會(huì)有以下幾點(diǎn)：
◆ 引入分布式事務(wù)的問(wèn)題；
◆跨節(jié)點(diǎn)Join的問(wèn)題；
◆ 跨節(jié)點(diǎn)合并排序分頁(yè)問(wèn)題；
1. 引入分布式事務(wù)的問(wèn)題
一旦數(shù)據(jù)進(jìn)行切分被分別存放在多個(gè)MySQLServer中之后，不管我們的切分規(guī)則設(shè)計(jì)的多么的完美（實(shí)際上并不存在完美的切分規(guī)則），都可能造成之前的某些事務(wù)所涉及到的數(shù)據(jù)已經(jīng)不在同一個(gè)MySQLServer中了。
在這樣的場(chǎng)景下，如果我們的應(yīng)用程序仍然按照老的解決方案，那么勢(shì)必需要引入分布式事務(wù)來(lái)解決。而在MySQL各個(gè)版本中，只有從MySQL5.0開(kāi)始以后的各個(gè)版本才開(kāi)始對(duì)分布式事務(wù)提供支持，而且目前僅有Innodb提供分布式事務(wù)支持。不僅如此，即使我們剛好使用了支持分布式事務(wù)的MySQL版本，同時(shí)也是使用的Innodb存儲(chǔ)引擎，分布式事務(wù)本身對(duì)于系統(tǒng)資源的消耗就是很大的，性能本身也并不是太高。而且引入分布式事務(wù)本身在異常處理方面就會(huì)帶來(lái)較多比較難控制的因素。
怎么辦？其實(shí)我們可以可以通過(guò)一個(gè)變通的方法來(lái)解決這種問(wèn)題，首先需要考慮的一件事情就是：是否數(shù)據(jù)庫(kù)是唯一一個(gè)能夠解決事務(wù)的地方呢？其實(shí)并不是這樣的，我們完全可以結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)以及應(yīng)用程序兩者來(lái)共同解決。各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)解決自己身上的事務(wù)，然后通過(guò)應(yīng)用程序來(lái)控制多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上面的事務(wù)。
也就是說(shuō)，只要我們?cè)敢猓耆梢詫⒁粋€(gè)跨多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的分布式事務(wù)分拆成多個(gè)僅處于單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上面的小事務(wù)，并通過(guò)應(yīng)用程序來(lái)總控各個(gè)小事務(wù)。當(dāng)然，這樣作的要求就是我們的俄應(yīng)用程序必須要有足夠的健壯性，當(dāng)然也會(huì)給應(yīng)用程序帶來(lái)一些技術(shù)難度。
2.跨節(jié)點(diǎn)Join的問(wèn)題
上面介紹了可能引入分布式事務(wù)的問(wèn)題，現(xiàn)在我們?cè)倏纯葱枰绻?jié)點(diǎn)Join的問(wèn)題。數(shù)據(jù)切分之后，可能會(huì)造成有些老的Join語(yǔ)句無(wú)法繼續(xù)使用，因?yàn)镴oin使用的數(shù)據(jù)源可能被切分到多個(gè)MySQLServer中了。
怎么辦？這個(gè)問(wèn)題從MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)角度來(lái)看，如果非得在數(shù)據(jù)庫(kù)端來(lái)直接解決的話，恐怕只能通過(guò)MySQL一種特殊的存儲(chǔ)引擎Federated來(lái)解決了。Federated存儲(chǔ)引擎是MySQL解決類似于Oracle的DBLink之類問(wèn)題的解決方案。和OracleDBLink的主要區(qū)別在于Federated會(huì)保存一份遠(yuǎn)端表結(jié)構(gòu)的定義信息在本地。咋一看，F(xiàn)ederated確實(shí)是解決跨節(jié)點(diǎn)Join非常好的解決方案。但是我們還應(yīng)該清楚一點(diǎn)，那就似乎如果遠(yuǎn)端的表結(jié)構(gòu)發(fā)生了變更，本地的表定義信息是不會(huì)跟著發(fā)生相應(yīng)變化的。如果在更新遠(yuǎn)端表結(jié)構(gòu)的時(shí)候并沒(méi)有更新本地的Federated表定義信息，就很可能造成Query運(yùn)行出錯(cuò)，無(wú)法得到正確的結(jié)果。
對(duì)待這類問(wèn)題，我還是推薦通過(guò)應(yīng)用程序來(lái)進(jìn)行處理，先在驅(qū)動(dòng)表所在的MySQLServer中取出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)結(jié)果集，然后根據(jù)驅(qū)動(dòng)結(jié)果集再到被驅(qū)動(dòng)表所在的MySQLServer中取出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。可能很多讀者朋友會(huì)認(rèn)為這樣做對(duì)性能會(huì)產(chǎn)生一定的影響，是的，確實(shí)是會(huì)對(duì)性能有一定的負(fù)面影響，但是除了此法，基本上沒(méi)有太多其他更好的解決辦法了。而且，由于數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)較好的擴(kuò)展之后，每臺(tái)MySQLServer的負(fù)載就可以得到較好的控制，單純針對(duì)單條Query來(lái)說(shuō)，其響應(yīng)時(shí)間可能比不切分之前要提高一些，所以性能方面所帶來(lái)的負(fù)面影響也并不是太大。更何況，類似于這種需要跨節(jié)點(diǎn)Join的需求也并不是太多，相對(duì)于總體性能而言，可能也只是很小一部分而已。所以為了整體性能的考慮，偶爾犧牲那么一點(diǎn)點(diǎn)，其實(shí)是值得的，畢竟系統(tǒng)優(yōu)化本身就是存在很多取舍和平衡的過(guò)程。
3. 跨節(jié)點(diǎn)合并排序分頁(yè)問(wèn)題
一旦進(jìn)行了數(shù)據(jù)的水平切分之后，可能就并不僅僅只有跨節(jié)點(diǎn)Join無(wú)法正常運(yùn)行，有些排序分頁(yè)的Query語(yǔ)句的數(shù)據(jù)源可能也會(huì)被切分到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣造成的直接后果就是這些排序分頁(yè)Query無(wú)法繼續(xù)正常運(yùn)行。其實(shí)這和跨節(jié)點(diǎn)Join是一個(gè)道理，數(shù)據(jù)源存在于多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，要通過(guò)一個(gè)Query來(lái)解決，就和跨節(jié)點(diǎn)Join是一樣的操作。同樣Federated也可以部分解決，當(dāng)然存在的風(fēng)險(xiǎn)也一樣。
還是同樣的問(wèn)題，怎么辦？我同樣仍然繼續(xù)建議通過(guò)應(yīng)用程序來(lái)解決。
如何解決？解決的思路大體上和跨節(jié)點(diǎn)Join的解決類似，但是有一點(diǎn)和跨節(jié)點(diǎn)Join不太一樣，Join很多時(shí)候都有一個(gè)驅(qū)動(dòng)與被驅(qū)動(dòng)的關(guān)系，所以Join本身涉及到的多個(gè)表之間的數(shù)據(jù)讀取一般都會(huì)存在一個(gè)順序關(guān)系。但是排序分頁(yè)就不太一樣了，排序分頁(yè)的數(shù)據(jù)源基本上可以說(shuō)是一個(gè)表（或者一個(gè)結(jié)果集），本身并不存在一個(gè)順序關(guān)系，所以在從多個(gè)數(shù)據(jù)源取數(shù)據(jù)的過(guò)程是完全可以并行的。這樣，排序分頁(yè)數(shù)據(jù)的取數(shù)效率我們可以做的比跨庫(kù)Join更高，所以帶來(lái)的性能損失相對(duì)的要更小，在有些情況下可能比在原來(lái)未進(jìn)行數(shù)據(jù)切分的數(shù)據(jù)庫(kù)中效率更高了。當(dāng)然，不論是跨節(jié)點(diǎn)Join還是跨節(jié)點(diǎn)排序分頁(yè)，都會(huì)使我們的應(yīng)用服務(wù)器消耗更多的資源，尤其是內(nèi)存資源，因?yàn)槲覀冊(cè)谧x取訪問(wèn)以及合并結(jié)果集的這個(gè)過(guò)程需要比原來(lái)處理更多的數(shù)據(jù)。
分析到這里，可能很多讀者朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)，上面所有的這些問(wèn)題，我給出的建議基本上都是通過(guò)應(yīng)用程序來(lái)解決。大家可能心里開(kāi)始犯嘀咕了，是不是因?yàn)槲沂荄BA，所以就很多事情都扔給應(yīng)用架構(gòu)師和開(kāi)發(fā)人員了？
其實(shí)完全不是這樣，首先應(yīng)用程序由于其特殊性，可以非常容易做到很好的擴(kuò)展性，但是數(shù)據(jù)庫(kù)就不一樣，必須借助很多其他的方式才能做到擴(kuò)展，而且在這個(gè)擴(kuò)展過(guò)程中，很難避免帶來(lái)有些原來(lái)在集中式數(shù)據(jù)庫(kù)中可以解決但被切分開(kāi)成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)集群之后就成為一個(gè)難題的情況。要想讓系統(tǒng)整體得到最大限度的擴(kuò)展，我們只能讓?xiě)?yīng)用程序做更多的事情，來(lái)解決數(shù)據(jù)庫(kù)集群無(wú)法較好解決的問(wèn)題。
小結(jié)
通過(guò)數(shù)據(jù)切分技術(shù)將一個(gè)大的MySQLServer切分成多個(gè)小的MySQLServer，既解決了寫(xiě)入性能瓶頸問(wèn)題，同時(shí)也再一次提升了整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)集群的擴(kuò)展性。不論是通過(guò)垂直切分，還是水平切分，都能夠讓系統(tǒng)遇到瓶頸的可能性更小。尤其是當(dāng)我們使用垂直和水平相結(jié)合的切分方法之后，理論上將不會(huì)再遇到擴(kuò)展瓶頸了。