ShardingSphere-JDBC 分片路由缓存机制深度解析-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gitblog_00427/article/details/148362769

ShardingSphere-JDBC 分片路由缓存机制深度解析

shardingsphere 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/shard/shardingsphere

什么是分片路由缓存

ShardingSphere-JDBC 的分片路由缓存是一种通过空间换时间的优化机制，它会将逻辑SQL、分片键参数值与路由结果缓存起来，从而减少重复计算路由逻辑带来的CPU消耗。这个功能特别适合在高并发OLTP场景下使用，能够显著提升系统性能。

适用场景分析

分片路由缓存并非在所有情况下都能带来性能提升，只有在特定场景下才能发挥最大价值：

纯OLTP场景：系统主要执行简单的增删改查操作，而不是复杂的分析型查询
CPU瓶颈明显：当ShardingSphere进程所在机器的CPU使用率已经达到瓶颈
路由逻辑消耗大：通过性能分析工具发现大部分CPU时间消耗在路由计算上
SQL优化良好：所有SQL都已优化，每条SQL都能精确路由到单一数据节点

如果不符合上述条件，启用缓存可能不会显著改善SQL执行延迟，反而会增加内存压力。

核心配置参数详解

ShardingSphere-JDBC 提供了细粒度的缓存配置选项，主要通过两个配置类实现：

ShardingCacheConfiguration 主配置

| 参数名 | 数据类型 | 说明 | 默认值 | |--------|----------|------|--------| | allowedMaxSqlLength | int | 允许缓存的SQL最大长度 | 无 | | routeCache | ShardingCacheOptionsConfiguration | 路由缓存详细配置 | 无 |

ShardingCacheOptionsConfiguration 缓存选项

| 参数名 | 数据类型 | 说明 | 默认值 | |--------|----------|------|--------| | softValues | boolean | 是否使用软引用缓存值 | 无 | | initialCapacity | int | 缓存初始容量 | 无 | | maximumSize | int | 缓存最大容量 | 无 |

配置建议：

softValues设为true可以让JVM在内存不足时自动回收缓存
initialCapacity应根据并发量合理设置，避免频繁扩容
maximumSize不宜过大，防止占用过多堆内存

实战配置示例

下面是一个完整的Java配置示例，展示了如何启用分片路由缓存：

public class ShardingCacheConfigExample {
    
    public DataSource createShardingDataSource() throws SQLException {
        return ShardingSphereDataSourceFactory.createDataSource(
            createDataSourceMap(), 
            Arrays.asList(createShardingRuleConfiguration()), 
            new Properties()
        );
    }
    
    private ShardingRuleConfiguration createShardingRuleConfiguration() {
        ShardingRuleConfiguration config = new ShardingRuleConfiguration();
        config.getTables().add(createOrderTableRule());
        config.getTables().add(createOrderItemTableRule());
        
        // 关键缓存配置
        config.setShardingCache(new ShardingCacheConfiguration(
            512,  // 允许缓存最大512字符的SQL
            new ShardingCacheOptionsConfiguration(
                65536,   // 初始容量
                262144,  // 最大容量
                true     // 使用软引用
            )
        ));
        return config;
    }
    
    private ShardingTableRuleConfiguration createOrderTableRule() {
        ShardingTableRuleConfiguration rule = new ShardingTableRuleConfiguration(
            "t_order", 
            "demo_ds_${0..1}.t_order_${[0, 1]}"
        );
        rule.setKeyGenerateStrategy(new KeyGenerateStrategyConfiguration("order_id", "snowflake"));
        return rule;
    }
    
    private Map<String, DataSource> createDataSourceMap() {
        Map<String, DataSource> dataSources = new HashMap<>();
        dataSources.put("demo_ds_0", createDataSource("demo_ds_0"));
        dataSources.put("demo_ds_1", createDataSource("demo_ds_1"));
        return dataSources;
    }
}