ShardingSphere 架构解析

📕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。

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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。

一、核心分片机制

在分布式数据库系统中，ShardingSphere 的核心分片机制是确保数据水平扩展和分布式处理的关键。以下是该机制的技术实现细节：

1. 分片策略： a. 精确分片算法：基于哈希算法，如 MD5，将分片键的值计算出一个哈希值，然后根据该哈希值确定数据所在的分片。 b. 范围分片算法：为分片键设置一个预定义的范围，如年份、月份等，数据根据这个范围分配到相应的分片中。 c. 复合分片算法：结合精确分片和范围分片，例如，精确分片作为第一级分片，范围分片作为第二级分片，实现多层次的数据分配。

2. 强制路由策略： a. 强制路由：通过解析查询语句，提取分片键的值，根据分片键的值确定目标分片。 b. 强制全路由：在查询语句前添加特定的语法或注释，强制将查询语句发送到所有分片，以便执行全库扫描或数据统计等操作。

3. 分布式事务： a. XA事务实现：利用 XA 协议实现跨分片事务，通过两阶段提交保证事务的原子性。 b. Sega事务模型：ShardingSphere 提供的 Sega 事务模型，简化分布式事务的开发，支持多分片事务。 c. 柔性事务补偿：在分布式事务失败时，通过补偿机制（如回滚操作）恢复数据一致性。

二、读写分离体系

ShardingSphere 的读写分离体系通过以下技术实现细节，提高数据库的并发处理能力和数据安全