ShardingSphere详解

最新推荐文章于 2025-09-08 20:57:28 发布
原创 最新推荐文章于 2025-09-08 20:57:28 发布 · 946 阅读 · 9 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#ShardingSphere # Distributed Database # Data Sharding

📕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。

📙不定期分享高并发、高可用、高性能、微服务、分布式、海量数据、性能调优、云原生、项目管理、产品思维、技术选型、架构设计、求职面试、副业思维、个人成长等内容。

Java程序员廖志伟

💡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。

优快云

ShardingSphere：分布式数据库解决方案详解

一、核心分片机制

在分布式数据库领域中，核心分片机制是确保数据水平扩展和分布式存储的关键。ShardingSphere通过灵活的分片策略和分布式事务管理，为用户提供了强大的数据管理和扩展能力。

分片策略

ShardingSphere支持多种分片策略，这些策略旨在根据业务需求，将数据均匀分布到各个分片上。

  • 精确分片算法：这种算法基于数据的唯一标识，如主键，直接映射到具体的分片上。它适用于数据量不大且主键具有良好分布性的场景。
  • 范围分片算法：这种算法根据数据的范围值，如时间戳或ID范围，将数据映射到分片上。它适用于数据量大且范围分布较为均匀的场景。
  • 复合分片算法：这种算法结合了精确分片和范围分片，通过组合多个分片策略，实现更复杂的分片逻辑。例如，可以先按照ID范围进行分片，然后在此基础上按其他属性进行精确分片。

强制路由策略

强制路由策略允许用户直接指定请求应该路由到哪个分片。这有助于提高数据查询的效率，尤其是在执行特定查询时，可以避免不必要的数据扫描。

分布式事务

ShardingSphere支持多种分布式事务管理机制，确保数据的一致性和完整性。

  • XA事务实现：基于两阶段提交协议，通过协调者确保分布式事务的原子性、一致性和隔离性。每个分片的事务都是独立的，但ShardingSphere会协调这些事务，确保它们在全局上是一致的。
  • Seata事务模型：提供了一种更灵活的事务管理机制，支持最终一致性。Seata通过全局事务管理器协调事务，并通过补偿事务确保数据的一致性。
  • 柔性事务补偿：在分布式环境下，当部分事务失败时，通过补偿机制恢复数据的一致性。这种机制允许系统在事务失败时进行恢复，而不是简单地回滚事务。
二、读写分离体系

读写分离是提高数据库并发处理能力的重要手段。ShardingSphere提供了完善的读写分离体系，包括负载均衡、连接池管理、数据一致性和读写分离与分片策略的组合。

负载均衡

ShardingSphere提供了多种负载均衡策略，包括：

  • 权重分配策略：根据不同节点的处理能力分配不同的权重，确保负载均衡的公平性。
  • 故障自动剔除：当节点发生故障时，自动从负载均衡策略中剔除，避免请求发送到故障节点。

连接池管理

ShardingSphere的连接池管理确保了数据库连接的高效使用。它包括：

  • 连接池的创建和销毁：根据配置自动创建和销毁连接池。
  • 连接池的监控和优化：实时监控连接池的状态，并根据业务负载动态调整连接池参数。

数据一致性

ShardingSphere提供了一系列数据一致性策略，包括：

  • 主从延迟检测：通过监控主从数据库的同步状态，确保数据的一致性。
  • 强制主库路由：确保读操作总是从主库读取，保证数据的新鲜性。

读写分离+分片组合

ShardingSphere支持读写分离与分片策略的组合，实现更高效的数据处理。这种组合允许用户在分片数据的同时，实现读写分离，进一步提高系统的并发处理能力。

三、分布式治理

分布式治理是确保分布式数据库稳定运行的关键。ShardingSphere提供了弹性伸缩、资源隔离和集群管控等机制，确保系统的稳定性和可靠性。

弹性伸缩

ShardingSphere支持在线分片变更和数据再平衡，实现系统的弹性伸缩。

  • 在线分片变更：在不影响业务的情况下，动态调整分片策略，以适应业务变化。
  • 数据再平衡：根据业务负载动态调整数据分布，确保数据均衡。

资源隔离策略

ShardingSphere提供了资源隔离策略，确保不同业务间的资源不相互干扰，提高资源利用率。

集群管控

ShardingSphere的集群管控机制包括：

  • 配置中心集成：集中管理配置信息，确保配置的一致性和安全性。
  • 分布式锁实现：确保配置变更的原子性，避免并发问题。
  • 节点状态探活：监控节点状态，确保集群的稳定性。
四、数据迁移方案

数据迁移是数据库升级和优化的重要环节。ShardingSphere提供了全量迁移和增量同步两种数据迁移方案。

全量迁移

ShardingSphere的全量迁移方案包括：

  • 一致性校验：确保迁移数据的完整性，避免数据丢失或损坏。
  • 断点续传：在迁移过程中，如果出现中断，可以从上次断点继续迁移，提高迁移效率。
  • 存量数据切割：将存量数据切割成小批量进行迁移，降低迁移过程中的系统负载。

增量同步

ShardingSphere的增量同步方案包括：

  • Binlog解析：解析数据库的Binlog，实现增量数据同步。
  • 双写一致性：确保数据在主从数据库中保持一致。
  • 灰度切换验证：在迁移过程中，逐步切换业务到新数据库，验证数据的一致性和业务稳定性。
五、生态扩展组件

ShardingSphere提供了丰富的生态扩展组件，以满足不同场景的需求。

ShardingSphere-Proxy

ShardingSphere-Proxy作为ShardingSphere的核心组件，提供以下功能：

  • 协议适配层：支持多种数据库协议，如MySQL、PostgreSQL等，方便用户进行迁移和兼容。
  • 流量治理：根据分片策略和负载均衡策略，对流量进行治理，提高系统的处理能力。
  • 多租户支持：支持多租户环境，确保不同租户的数据隔离。

ShardingSphere-JDBC

ShardingSphere-JDBC提供以下功能：

  • 连接模式优化：优化数据库连接，提高性能。
  • 多数据源聚合：支持连接多个数据源，实现数据聚合查询。
  • Hint管理器：提供Hint管理，允许用户在查询时指定分片策略。

通过以上对ShardingSphere核心知识点的详细解析，我们可以看到ShardingSphere在分布式数据库领域提供了全面且强大的解决方案。从核心分片机制到读写分离，再到分布式治理和数据迁移，ShardingSphere以其灵活性和可扩展性，成为了众多开发者和企业的首选。

优快云

博主分享

📥博主的人生感悟和目标

Java程序员廖志伟

📙经过多年在优快云创作上千篇文章的经验积累，我已经拥有了不错的写作技巧。同时，我还与清华大学出版社签下了四本书籍的合约，并将陆续出版。

面试备战资料

八股文备战
场景描述链接
时间充裕（25万字）Java知识点大全（高频面试题）Java知识点大全
时间紧急（15万字）Java高级开发高频面试题Java高级开发高频面试题

理论知识专题（图文并茂，字数过万）

技术栈链接
RocketMQRocketMQ详解
KafkaKafka详解
RabbitMQRabbitMQ详解
MongoDBMongoDB详解
ElasticSearchElasticSearch详解
ZookeeperZookeeper详解
RedisRedis详解
MySQLMySQL详解
JVMJVM详解

集群部署（图文并茂，字数过万）

技术栈部署架构链接
MySQL使用Docker-Compose部署MySQL一主二从半同步复制高可用MHA集群Docker-Compose部署教程
Redis三主三从集群（三种方式部署/18个节点的Redis Cluster模式）三种部署方式教程
RocketMQDLedger高可用集群（9节点）部署指南
Nacos+Nginx集群+负载均衡（9节点）Docker部署方案
Kubernetes容器编排安装最全安装教程

开源项目分享

项目名称链接地址
高并发红包雨项目https://gitee.com/java_wxid/red-packet-rain
微服务技术集成demo项目https://gitee.com/java_wxid/java_wxid

管理经验

【公司管理与研发流程优化】针对研发流程、需求管理、沟通协作、文档建设、绩效考核等问题的综合解决方案：https://download.youkuaiyun.com/download/java_wxid/91148718

希望各位读者朋友能够多多支持！

现在时代变了，信息爆炸，酒香也怕巷子深，博主真的需要大家的帮助才能在这片海洋中继续发光发热，所以，赶紧动动你的小手，点波关注❤️，点波赞👍，点波收藏⭐，甚至点波评论✍️，都是对博主最好的支持和鼓励！

🔔如果您需要转载或者搬运这篇文章的话，非常欢迎您私信我哦~

ShardingSphere 详解
JavaCodePro的博客
06-28 1007
📕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）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。
Spring Boot集成ShardingSphere详解
德乐懿的博客
07-17 5854
Apache ShardingSphere是一套开源的分布式数据库中间件解决方案，由Sharding-JDBC、Sharding-Proxy和Sharding-Sidecar（规划中）三款相互独立但可混合部署的产品组成。ShardingSphere旨在充分利用关系型数据库的计算和存储能力，在分布式场景下提供标准化的数据分片、分布式事务和数据库治理功能。：作为JDBC驱动的增强版，在客户端完成数据库分库分表相关的路由和操作，以jar包形式提供服务，无需额外部署和依赖。
MyCat 和 ShardingSphere详解
m0_69529796的博客
03-20 729
维度MyCat路由逻辑配置文件手写分片规则支持注解、配置、SPI 插件聚合能力支持简单的支持复杂 SQL 聚合和子查询分布式事务弱强，支持 Seata读写分离支持支持并更灵活可扩展性差（Cobar 遗留架构）高（Apache 新架构）社区和维护落后活跃，文档齐全✅MyCat是早期主流的国产 MySQL 分库分表中间件，基于 Cobar 二次开发，采用代理架构，适合小型系统，功能有限，社区不活跃。✅。
ShardingSphere-JDBC 分片策略 详解
csdn_tom_168的博客
07-08 1229
ShardingSphere-JDBC的分片策略由分片键和分片算法组成，用于决定数据如何路由到不同库表。分片键是数据分片的关键字段（如user_id、order_id等），应选择分布均匀且高频查询的字段。分片算法分为三类：标准分片算法（处理精确查询）、范围分片算法（处理BETWEEN等范围查询）和复合分片算法（处理多分片键场景）。配置上分为数据库分片策略（路由到不同库）和表分片策略（路由到同库不同表），均遵循"分片策略=分片键+分片算法"的公式。此外，绑定表（相同分片规则的表）和广播表（
ShardingSphere-JDBC 详解
csdn_tom_168的博客
07-07 878
Apache ShardingSphere-JDBC 是轻量级 Java 框架，提供分库分表、读写分离、数据加密等分布式数据库增强功能。核心能力包括：灵活的分片算法（支持标准、范围及复合分片）、读写分离负载均衡、多种分布式事务方案（XA/SeAT/Saga）、透明化数据加密和影子库压测支持。其工作流程涵盖SQL解析、路由优化、改写执行和结果归并。作为嵌入式JDBC扩展，它具有无中心化、低侵入等优势，适用于大数据量、高并发及快速增长的Java应用场景。相比ShardingSphere-Proxy，JDBC方案
ShardingSphere 实践（1）—— ShardingSphere 介绍
wzy0623的专栏
05-25 8174
ShardingSphere 介绍：分库分表、ShardingSphere 产品路线、ShardingSphere 核心概念、ShardingSphere 功能简介
ShardingSphere本地事务详解
MoneyHacksPro的博客
08-14 649
本地事务是指在单个数据库中执行的一系列操作，这些操作要么全部成功，要么全部失败。本地事务是保证数据一致性和完整性的基础，也是数据库事务的一种基本形式。
shardingsphere拆分功能源码解析
qq_36851469的博客
05-30 1007
插件实现分库分表的逻辑功能主要通过ShardingPreparedStatement实现，等价于PreparedStatement。Mybatis解析完SQL后，生成带占位符的预SQL。配置文件中定义了数据源实例、全局默认分库分表策略以及具体业务逻辑表的分库分表策略。DataNodeRouter类通过解析SQL获取逻辑表，ShardingRouteDecorator类则根据SQL语句类型（如INSERT或SELECT）生成分片条件（ShardingConditions），并利用分片路由引擎（Sharding
ShardingSphere详解：Sharding-JDBC与Sharding-Proxy概览
Sharding-JDBC是ShardingSphere项目的一个重要组成部分，它是一个轻量级的Java框架，主要目的是解决大数据量下的数据库分片问题。ShardingSphere作为一个开源的分布式数据库中间件解决方案，包括了Sharding-JDBC、...
【ShardingSphere】【笔记】---- ShardingSphere 入门到精通
朱朱博客，分享技术
09-08 1665
一套开源的分布式数据库中间件解决方案有三个产品：Sharding-JDBC 和 Sharding-Proxy定位为关系型数据库中间件，合理在分布式环境下使用关系型数据库操作Apache ShardingSphere(Incubator) 是一套开源的分布式数据库中间件解决方案组成的生态圈，它由 Sharding-JDBC、Sharding-Proxy 和 Sharding-Sidecar（规划中）这 3 款相互独立，却又能够混合部署配合使用的产品组成。
ShardingSphere实现原理与内核解析
qq_45061342的博客
10-15 1507
ShardingSphere的工作整体就分为这几个步骤： 1、配置管控 在进入ShardingSphere的内核之前，ShardingSphere做了大量的配置信息管控。不光是将应用的配置信息进行解析，同时ShardingSphere还支持将这些配置信息放到第三方的注册中心，从而可以实现应用层的水平扩展。 对于使用ShardingJDBC开发来说，或许这不是一个多起眼的功能。因为应用完全可以自己管理配置，或者自行接入Nacos这样的配置中心。但是如果运维人员使用ShardingProxy的话，
ShardingSphere内核原理及核心源码剖析
沮丧的南瓜
09-21 1831
ShardingSphere内核原理及核心源码剖析一、内核剖析1、解析引擎2、路由引擎3、改写引擎4、执行引擎5、归并引擎6、分布式主键6.1 UUID6.2 SNOWFLAKE二、源码环境安装三、ShardingSphere的SPI扩展点1、SPI机制2、ShardingSphere中的SPI扩展点3、实现自定义主键生成策略四、源码大图五、官网中文文档下载 这一部分，我们主要了解ShardingSphere进行分库分表的底层原理，并且深入到源码了解分库分表的实际运行过程。 一方面，我们之前在学习Shard
TSIA 022.1—2021 工业互联网标识解析顶级节点服务能力成熟度第1部分：模型.pdf
11-27
TSIA 022.1—2021 工业互联网标识解析顶级节点服务能力成熟度第1部分：模型
【事件触发一致性】研究多智能体网络如何通过分布式事件驱动控制实现有限时间内的共识（Matlab代码实现）
11-27
【事件触发一致性】研究多智能体网络如何通过分布式事件驱动控制实现有限时间内的共识（Matlab代码实现）内容概要：本文档围绕多智能体网络中的事件触发一致性控制展开，重点研究如何通过分布式事件驱动控制策略实现多智能体系统在有限时间内达成共识，并提供了基于Matlab的代码实现。文档还涵盖了无人机路径规划、多目标跟踪、图像处理、故障诊断、优化算法等多个科研方向的技术实现与仿真案例，展示了事件触发机制在多智能体协同控制中的高效性与节能优势。核心技术包括分布式控制算法设计、事件触发条件设定、系统收敛性分析及仿真验证。; 适合人群：具备一定自动化、控制理论或计算机背景的研究生、科研人员及从事智能系统开发的工程师，熟悉Matlab编程与基本控制系统建模者更佳。; 使用场景及目标：①研究多智能体系统在资源受限条件下的协同控制问题；②掌握事件触发机制相较于传统周期采样控制的优势；③实现多无人机、机器人等系统的高效协同与节能通信；④为分布式控制算法的仿真与验证提供可复用的代码框架。; 阅读建议：建议结合Matlab代码逐模块理解算法实现流程，重点关注事件触发条件的设计逻辑与系统稳定性证明部分，可进一步拓展至其他分布式优化与协同控制应用场景。
【四轴飞行器】非线性三自由度四轴飞行器模拟器研究（Matlab代码实现）
最新发布
11-27
【四轴飞行器】非线性三自由度四轴飞行器模拟器研究（Matlab代码实现）内容概要：本文围绕非线性三自由度四轴飞行器模拟器的研究展开，重点介绍了基于Matlab的建模与仿真方法。通过对四轴飞行器的动力学特性进行分析，构建了非线性状态空间模型，并实现了姿态与位置的动态模拟。研究涵盖了飞行器运动方程的建立、控制系统设计及数值仿真验证等环节，突出非线性系统的精确建模与仿真优势，有助于深入理解飞行器在复杂工况下的行为特征。此外，文中还提到了多种配套技术如PID控制、状态估计与路径规划等，展示了Matlab在航空航天仿真中的综合应用能力。; 适合人群：具备一定自动控制理论基础和Matlab编程能力的高校学生、科研人员及从事无人机系统开发的工程技术人员，尤其适合研究生及以上层次的研究者。; 使用场景及目标：①用于四轴飞行器控制系统的设计与验证，支持算法快速原型开发；②作为教学工具帮助理解非线性动力学系统建模与仿真过程；③支撑科研项目中对飞行器姿态控制、轨迹跟踪等问题的深入研究； 阅读建议：建议读者结合文中提供的Matlab代码进行实践操作，重点关注动力学建模与控制模块的实现细节，同时可延伸学习文档中提及的PID控制、状态估计等相关技术内容，以全面提升系统仿真与分析能力。
沱江.zip
11-27
三级水系流域矢量数据，数据格式shp格式，坐标系wgs84，真实可靠可打开，放心使用
nuscene-infos-vals
11-27
nuscene-infos-vals
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值