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一、前言
什么?Java 面试就像造火箭🚀
单纯了! 以前我也一直想 Java 面试就好好面试呗,嘎哈么总考一些工作中也用不到的玩意,会用 Spring
、MyBatis
、Dubbo
、MQ
,把业务需求实现了不就行了!
但当工作几年后,需要提升自己(要加钱)的时候,竟然开始觉得自己只是一个调用 API 攒接口的工具人。没有知识宽度,没有技术纵深,也想不出来更没有意识,把日常开发的业务代码中通用的共性逻辑提炼出来,开发成公用的组件,更没有去思考日常使用的一些组件是用什么技术实现的。
所以有时候你说面试好像就是在造火箭,这些技术日常根本用不到,其实很多时候不是这个技术用不到,而是因为你没用(嗯,以前我也没用)。当你有这个想法想突破自己的薪资待遇瓶颈时,就需要去了解了解必备的数据结构
、学习学习Java的算法逻辑
、熟悉熟悉通用的设计模式
、再结合像 Spring、ORM、RPC,这样的源码实现逻辑,把相应的技术方案赋能到自己的日常业务开发中,把共性的问题用聚焦和提炼的方式进行解决,这些才是你在 CRUD 之外的能力体现(加薪筹码)。
怎么? 好像听上去有道理,那么举个栗子,来一场数据库路由
的需求分析和逻辑实现!
二、需求分析
如果要做一个数据库路由,都需要做什么技术点?
首先我们要知道为什么要用分库分表,其实就是由于业务体量较大,数据增长较快,所以需要把用户数据拆分到不同的库表中去,减轻数据库压力。
分库分表操作主要有垂直拆分和水平拆分:
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垂直拆分:指按照业务将表进行分类,分布到不同的数据库上,这样也就将数据的压力分担到不同的库上面。最终一个数据库由很多表的构成,每个表对应着不同的业务,也就是专库专用。
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水平拆分:如果垂直拆分后遇到单机瓶颈,可以使用水平拆分。相对于垂直拆分的区别是:垂直拆分是把不同的表拆到不同的数据库中,而水平拆分是把同一个表拆到不同的数据库中。如:user_001、user_002
而本章节我们要实现的也是水平拆分的路由设计
那么,这样的一个数据库路由设计要包括哪些技术知识点呢?
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是关于 AOP 切面拦截的使用,这是因为需要给使用数据库路由的方法做上标记,便于处理分库分表逻辑。
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数据源的切换操作,既然有分库那么就会涉及在多个数据源间进行链接切换,以便把数据分配给不同的数据库。
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数据库表寻址操作,一条数据分配到哪个数据库,哪张表,都需要进行索引计算。在方法调用的过程中最终通过 ThreadLocal 记录。
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为了能让数据均匀的分配到不同的库表中去,还需要考虑如何进行数据散列的操作,不能分库分表后,让数据都集中在某个库的某个表,这样就失去了分库分表的意义。
综上,可以看到在数据库和表的数据结构下完成数据存放,我需要用到的技术包括:AOP
、数据源切换
、散列算法
、哈希寻址
、ThreadLoca
l 以及SpringBoot的Starter开发方式
等技术。而像哈希散列
、寻址
、数据存放
,其实这样的技术与 HashMap 有太多相似之处,那么学完源码造火箭的机会来了 如果你有过深入分析和学习过 HashMap 源码、Spring 源码、中间件开发,那么在设计这样的数据库路由组件时一定会有很多思路的出来。接下来我们一起尝试下从源码学习到造火箭!
三、技术调研
在 JDK 源码中,包含的数据结构设计有:数组、链表、队列、栈、红黑树,具体的实现有 ArrayList、LinkedList、Queue、Stack,而这些在数据存放都是顺序存储,并没有用到哈希索引的方式进行处理。而 HashMap、ThreadLocal,两个功能则用了哈希索引、散列算法以及在数据膨胀时候的拉链寻址和开放寻址,所以我们要分析和借鉴的也会集中在这两个功能上。