雖然雲端計算時代，傳統資料庫存在著先天性的弊端，但是NoSQL資料庫又無法將其替代。如果傳統資料易於擴充套件，可切分，就可以避免單機（單庫）的效能缺陷。

MyCat的目標就是：低成本地將現有的單機資料庫和應用平滑遷移到“雲”端，解決資料儲存和業務規模迅速增長情況下的資料瓶頸問題。2014年MyCat首次在上海的《中華架構師》大會上對外宣講引發圍觀，更多的人蔘與進來，隨後越來越多的專案採用了MyCat。

MyCat截至到2015年4月，保守估計已經有超過60個專案在使用，主要應用在電信領域、網際網路專案，大部分是交易和管理系統，少量是資訊系統。比較大的系統中，資料規模單表單月30億。

MyCat是什麼？

從定義和分類來看，它是一個開源的分散式資料庫系統，是一個實現了MySQL協議的伺服器，前端使用者可以把它看作是一個數據庫代理，用MySQL客戶端工具和命令列訪問，而其後端可以用MySQL原生協議與多個MySQL伺服器通訊，也可以用JDBC協議與大多數主流資料庫伺服器通訊，其核心功能是分表分庫，即將一個大表水平分割為N個小表，儲存在後端MySQL伺服器裡或者其他資料庫裡。

MyCat發展到目前的版本，已經不是一個單純的MySQL代理了，它的後端可以支援MySQL、SQL Server、Oracle、DB2、PostgreSQL等主流資料庫，也支援MongoDB這種新型NoSQL方式的儲存，未來還會支援更多型別的儲存。而在終端使用者看來，無論是那種儲存方式，在MyCat裡，都是一個傳統的資料庫表，支援標準的SQL語句進行資料的操作，這樣一來，對前端業務系統來說，可以大幅降低開發難度，提升開發速度

圖1 MyCat架構設計圖

MyCat解決了哪些問題

1. 連線過多問題，可以通過MyCat統一管理所有的資料來源，後端資料庫叢集對前端應用程式透明。使用MyCat之前系統結構如圖2。

圖2  MyCat早前系統架構

MyCat引入連線複用解決多應用競爭問題，通過MyCat改造後，如圖3所示。

圖3  改造後的MyCat

2. 獨創的ER關係分片，解決E-R分片難處理問題，存在關聯關係的父子表在資料插入的過程中，子表會被MyCat路由到其相關父表記錄的節點上，從而父子表的Join查詢可以下推到各個資料庫節點上完成，這是最高效的跨節點Join處理技術，也是MyCat首創。

圖4  獨創的ER關係分片，是MyCat首創

3. 採用全域性分片技術，每個節點同時併發插入和更新資料，每個節點都可以讀取資料，提升讀效能的同時，也解決跨節點Join的效率。

圖5 採用全域性分片技術

4. 通過人工智慧的catlet支援跨分片複雜SQL實現以及儲存過程支援等。使用方式主要通過MyCat註釋的方式來執行，如下：

（1）跨分片聯合查詢註解支援：

/*!MyCat:catlet=demo.catlets.ShareJoin / select bu. ,sg.* from base_user bu,sam_glucose sg where bu.id_=sg.user_id；

注：sam_glucose是跨分片表。

（2）儲存過程註解支援：

/*!MyCat: sql=select * from base_user where id_=1;*/ CALL proc_test();

注：目前執行儲存過程通過MyCat註解的方式執行，注意需要把儲存過程中的sql寫到註解中。

（3）批量插入與ID自增長結合的支援：

/*!MyCat:catlet=demo.catlets.BatchInsertSequence */ insert into sam_test(name_) values(‘t1’),(‘t2’);

（4）獲取批量sequence值的支援：

/*!MyCat:catlet=demo.catlets.BatchGetSequence */SELECT MyCat_get_seq(‘MyCat_TEST’,100);

（5）更好地支援資料庫讀寫分離與高可用性，MyCat支援基於MySQL主從複製狀態的高階讀寫分離控制機制（比如Slave_behind_master <100則開啟），而一旦檢測到主從同步出錯或者延時超過發展，則自動排除readHost，防止程式讀到很久的舊資料。

圖6  Mycat支援基於MySQL主從複製狀態的高階讀寫分離控制機制

MyCat技術原理

MyCat技術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。

圖7  Orders被分為三個分片datanode

如圖7所示，Orders表被分為三個分片datanode（簡稱dn)，這三個分片是分佈在兩臺MySQL Server上(DataHost)，即[email protected]方式，因此你可以用一臺到N臺伺服器來分片，分片規則為（sharding rule)典型的字串列舉分片規則，一個規則的定義是分片欄位（sharding column)+分片函式(rule function)，這裡的分片欄位為prov而分片函式為字串列舉方式。當MyCat收到一個SQL時，會先解析這個SQL，查詢涉及到的表，然後看此表的定義，如果有分片規則，則獲取到SQL裡分片欄位的值，並匹配分片函式，得到該SQL對應的分片列表，然後將SQL發往這些分片去執行，最後收集和處理所有分片返回的結果資料，並輸出到客戶端。以select * from Orders where prov=?語句為例，查到prov=wuhan，按照分片函式，wuhan返回dn1，於是SQL就發給了MySQL1，去取DB1上的查詢結果，並返回給使用者。如果上述SQL改為select * from Orders where prov in (‘wuhan’,‘beijing’)，那麼，SQL就會發給MySQL1與MySQL2去執行，然後結果集合並後輸出給使用者。但通常業務中我們的SQL會有Order By以及Limit翻頁語法，此時就涉及到結果集在MyCat端的二次處理，這部分的程式碼也比較複雜，而最複雜的則屬兩個表的Jion問題，為此，MyCat提出了創新性的ER分片、全域性表、HBT（Human Brain Tech)人工智慧的Catlet等。

MyCat下一步規劃

強化分散式資料庫中介軟體的面的功能，使之具備豐富的外掛、強大的資料庫智慧優化功能、全面的系統監控能力、以及方便的資料運維工具，實現線上資料擴容、遷移等高階功能。

進一步挺進大資料計算領域，深度結合Spark Stream和Storm等分散式實時流引擎，能夠完成快速的巨表關聯、排序、分組聚合等OLAP方向的能力，並整合一些熱門常用的實時分析演算法，讓工程師以及DBA們更容易用MyCat實現一些高階資料分析處理功能。