📕我是廖志伟，一名Java开发工程师、《Java项目实战——深入理解大型互联网企业通用技术》（基础篇）、（进阶篇）、（架构篇）、《解密程序员的思维密码——沟通、演讲、思考的实践》作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、优快云博客专家、阿里云专家博主、51CTO专家博主、产品软文专业写手、技术文章评审老师、技术类问卷调查设计师、幕后大佬社区创始人、开源项目贡献者。
📘拥有多年一线研发和团队管理经验，研究过主流框架的底层源码(Spring、SpringBoot、SpringMVC、SpringCloud、Mybatis、Dubbo、Zookeeper)，消息中间件底层架构原理(RabbitMQ、RocketMQ、Kafka)、Redis缓存、MySQL关系型数据库、 ElasticSearch全文搜索、MongoDB非关系型数据库、Apache ShardingSphere分库分表读写分离、设计模式、领域驱动DDD、Kubernetes容器编排等。
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💡在这个美好的时刻，笔者不再啰嗦废话，现在毫不拖延地进入文章所要讨论的主题。接下来，我将为大家呈现正文内容。
@TOC
一、核心分片机制
在分布式数据库系统中，ShardingSphere的核心分片机制是其实现数据库水平扩展和分布式部署的关键。这一机制确保数据在多个分片之间均匀分布，从而提高系统的吞吐量和可用性。
分片策略
分片策略是ShardingSphere实现数据分片的基础，其设计直接影响系统的性能和扩展性。
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精确分片算法：这种算法基于数据键值直接映射到分片上。例如，在用户表中对用户ID进行精确分片，每个分片包含特定范围内的用户ID。
- 技术实现：使用哈希函数对数据键值进行哈希计算，根据哈希值确定数据所在的分片。
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范围分片算法：这种算法根据数据键值的范围将数据映射到分片上。例如，按时间范围对订单数据进行分片。
- 技术实现：设置数据键值的范围，根据键值落在哪个范围内，将数据分配到对应的分片。
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复合分片算法：结合多个维度进行分片，如按ID范围和用户类型复合分片。
- 技术实现：首先对每个维度进行分片，然后根据多个维度的组合确定最终的数据分片。
强制路由策略
强制路由策略用于在查询时指定数据需要访问的分片，确保查询操作能够直接定位到正确的分片上。
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基于分片键的路由：根据分片键值直接定位分片。
- 技术实现：在查询语句中指定分片键，ShardingSphere根据分片键值查找对应的分片。
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基于SQL语句的路由：根据SQL语句中的条件判断，动态确定分片。
- 技术实现：解析SQL语句，根据条件表达式计算分片键值，确定数据所在的分片。
分布式事务
在分布式数据库系统中，事务的跨分片一致性是保证数据完整性的关键。
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XA事务实现：基于JTA（Java Transaction API）实现的分布式事务，支持两阶段提交。
- 技术实现：在ShardingSphere中集成JTA，实现跨分片事务的协调和两阶段提交。
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Sega事务模型：ShardingSphere特有的分布式事务模型，支持跨分片事务的自动化处理。
- 技术实现：ShardingSphere通过事务协调器自动处理跨分片事务，确保数据一致性。
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柔性事务补偿：在分布式事务失败时，通过补偿机制恢复数据一致性。
- 技术实现：在ShardingSphere中实现事务补偿机制，当事务失败时，自动执行补偿操作以恢复数据一致性。
二、读写分离体系
读写分离体系是提高数据库系统性能和可用性的重要手段。
负载均衡
负载均衡是将请求分发到多个服务器或数据库实例上，以实现负载均衡和资源优化。
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权重分配策略：根据不同服务器的性能或负载情况，分配不同的权重。
- 技术实现：使用轮询、最少连接数、IP哈希等策略分配请求到不同的服务器。
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故障自动剔除：当服务器或数据库实例出现故障时，自动将其从负载均衡池中剔除。
- 技术实现：通过心跳检测、健康检查等方式监控服务器状态，当服务器出现故障时，将其从负载均衡池中剔除。
连接池管理
连接池是管理数据库连接的重要组件，它能够提高数据库访问效率。
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连接池配置：配置连接池参数，如最大连接数、最小空闲连接数等。
- 技术实现：通过配置文件或代码配置连接池参数，如连接池大小、连接超时时间等。
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连接池监控：监控连接池的使用情况，确保系统稳定运行。
- 技术实现：通过监控工具或自定义代码监控连接池的使用情况，如连接数、请求处理时间等。
数据一致性
在读写分离体系中，数据一致性是保证系统可靠性的关键。
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主从延迟检测：检测主从数据库之间的延迟，确保数据同步。
- 技术实现：通过定时任务或监控工具检测主从数据库之间的延迟，当延迟超过阈值时，进行相应的处理。
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强制主库路由：在执行写操作时，强制路由到主库，保证数据一致性。
- 技术实现：在ShardingSphere中实现强制主库路由策略，确保写操作始终路由到主库。
读写分离+分片组合
ShardingSphere支持读写分离与分片机制的组合，实现更复杂的分布式数据库架构。
- 技术实现：在ShardingSphere中同时启用读写分离和分片机制，实现数据分片和负载均衡。
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集群部署（图文并茂，字数过万）
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开源项目分享
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