一、前言

      資料庫是每個系統都不可缺少的東西，裡面記錄了系統各種資料資料。但是如今的資料膨脹的時代，資料庫效能不能滿足我們的需要了。所以我們要對資料庫進行強化，就用到了Mycat。

二、何為資料切分？

      簡單來說，就是指通過某種特定的條件，把我們存放在同一個資料庫中的資料分散儲存到多個數據庫裡。

      資料的切分（Sharding）根據其切分規則的型別，可以分為兩種切分模式。一種是按照不同的表（或者Schema）來切分到不同的
資料庫（主機）之上，這種切可以稱之為資料的垂直（縱向）切分；另外一種則是根據表中的資料的邏輯關係，將同一個表中的
資料按照某種條件拆分到多臺資料庫（主機）上面，這種切分稱之為資料的水平（橫向）切分。

      垂直切分的最大特點就是規則簡單，實施也更為方便，尤其適合各業務之間的耦合度非常低，相互影響很小，業務邏輯非常清晰
的系統。在這種系統中，可以很容易做到將不同業務模組所使用的表分拆到不同的資料庫中。根據不同的表來進行拆分，對應用
程式的影響也更小，拆分規則也會比較簡單清晰。

      水平切分於垂直切分相比，相對來說稍微複雜一些。因為要將同一個表中的不同資料拆分到不同的資料庫中，對於應用程式來
說，拆分規則本身就較根據表名來拆分更為複雜，後期的資料維護也會更為複雜一些。

2.1 垂直切分

      一個數據庫由很多表的構成，每個表對應著不同的業務，垂直切分是指按照業務將表進行分類

      下面來分析下垂直切分的優缺點：

優點：

• 拆分後業務清晰，拆分規則明確。

• 系統之間整合或擴充套件容易。

• 資料維護簡單。

缺點：

• 部分業務表無法join，只能通過介面方式解決，提高了系統複雜度。

• 受每種業務不同的限制存在單庫效能瓶頸，不易資料擴充套件跟效能提高。
  事務處理複雜。

• 由於垂直切分是按照業務的分類將表分散到不同的庫，所以有些業務表會過於龐大，存在單庫讀寫與儲存瓶頸，所以就需要水平拆分來做解決。

2.2 水平切分

      相對於垂直拆分，水平拆分不是將表做分類，而是按照某個欄位的某種規則來分散到多個庫之中，每個表中包含一部分資料。簡
單來說，我們可以將資料的水平切分理解為是按照資料行的切分，就是將表中的某些行切分到一個數據庫，而另外的某些行又切
分到其他的資料庫中，如圖：

      幾種典型的分片規則包括：

• 按照使用者ID求模，將資料分散到不同的資料庫，具有相同資料使用者的資料都被分散到一個庫中。

• 按照日期，將不同月甚至日的資料分散到不同的庫中。

• 按照某個特定的欄位求摸，或者根據特定範圍段分散到不同的庫中。

      既然資料做了拆分有優點也就優缺點。

優點有：

• 拆分規則抽象好，join操作基本可以資料庫做。

• 不存在單庫大資料，高併發的效能瓶頸。

• 應用端改造較少。

• 提高了系統的穩定性跟負載能力。

缺點有：

• 拆分規則難以抽象。

• 分片事務一致性難以解決。

• 資料多次擴充套件難度跟維護量極大。

• 跨庫join效能較差

      前面講了垂直切分跟水平切分的不同跟優缺點，會發現每種切分方式都有缺點，但共同的特點缺點有：

• 引入分散式事務的問題。

• 跨節點Join的問題。跨節點合併排序分頁問題。

• 多資料來源管理問題。

由於資料切分後資料Join的難度在此也分享一下資料切分的經驗：

• 第一原則：能不切分儘量不要切分。

• 第二原則：如果要切分一定要選擇合適的切分規則，提前規劃好。

• 第三原則：資料切分儘量通過資料冗餘或表分組（Table Group）來降低跨庫Join的可能。

• 第四原則：由於資料庫中介軟體對資料Join實現的優劣難以把握，而且實現高效能難度極大，業務讀取儘量少使用多表Join。

三、Mycat簡介

      最近專案中使用了資料庫中介軟體——Mycat。

      這個中介軟體可以說是很奇妙的東西，可以讓資料庫的負載能力提高很多。小編專案中使用的是Mysql，單表資料達到500w的時候，資料庫的各方面效能就會有一定的下降，比如，單表查詢，或者連表查詢等。

      加入mycat後，可以對資料庫進行分庫，分表。把一個邏輯完整的資料庫分成物理拆分的資料庫。

      Mycat背後是阿里曾經開源的知名產品——
Cobar。Cobar的核心功能和優勢是MySQL資料庫分片，此產品曾經廣為流傳，據說最早的發起者對Mysql很精通，後來從阿里
跳槽了，阿里隨後開源的Cobar，並維持到2013年年初，然後，就沒有然後了。

      Mycat就是一個近似等於MySQL的資料庫伺服器，你可以用連線MySQL的方式去連線Mycat（除了埠不同，預設的Mycat端
口是8066而非MySQL的3306，因此需要在連線字串上增加埠資訊），大多數情況下，可以用你熟悉的物件對映框架使用
Mycat，但建議對於分片表，儘量使用基礎的SQL語句，因為這樣能達到最佳效能，特別是幾千萬甚至幾百億條記錄的情況下。

      Mycat是一個強大的資料庫中介軟體，不僅僅可以用作讀寫分離、以及分表分庫、容災備份，而且可以用於多租戶應用開發、雲平
臺基礎設施、讓你的架構具備很強的適應性和靈活性，藉助於即將釋出的Mycat智慧優化模組，系統的資料訪問瓶頸和熱點一目
瞭然，根據這些統計分析資料，你可以自動或手工調整後端儲存，將不同的表對映到不同儲存引擎上，而整個應用的程式碼一行也
不用改變。

3.1 Mycat原理

      Mycat的原理並不複雜，複雜的是程式碼，如果程式碼也不復雜，那麼早就成為一個傳說了。
      Mycat的原理中最重要的一個動詞是“攔截”，它攔截了使用者傳送過來的SQL語句，首先對SQL語句做了一些特定的分析：如分
片分析、路由分析、讀寫分離分析、快取分析等，然後將此SQL發往後端的真實資料庫，並將返回的結果做適當的處理，最終再
返回給使用者。

3.2 應用場景

      Mycat發展到現在，適用的場景已經很豐富，而且不斷有新使用者給出新的創新性的方案，以下是幾個典型的應用場景：

• 單純的讀寫分離，此時配置最為簡單，支援讀寫分離，主從切換

• 分表分庫，對於超過1000萬的表進行分片，最大支援1000億的單表分片

• 多租戶應用，每個應用一個庫，但應用程式只連線Mycat，從而不改造程式本身，實現多租戶化

• 報表系統，藉助於Mycat的分表能力，處理大規模報表的統計

• 替代Hbase，分析大資料

• 作為海量資料實時查詢的一種簡單有效方案，比如100億條頻繁查詢的記錄需要在3秒內查詢出來結果，除了基於主鍵的查
  詢，還可能存在範圍查詢或其他屬性查詢，此時Mycat可能是最簡單有效的選擇

四、小結

      這一篇部落格主要向大家介紹了一下資料庫分片和mycat的巨集觀介紹。在下一篇部落格中向大家介紹如何用mycat進行分片。