《数据库中间件MyShard》
如何使用MySQL进行分片和分区管理
如何使用MySQL进行分片和分区管理MySQL是目前最受欢迎的开源关系型数据库管理系统之一，广泛应用于各类网站、企业和应用程序中。
随着数据量的不断增长，对数据库的性能和扩展性要求也越来越高。
为了应对这种需求，MySQL提供了分片和分区管理的功能，可以有效地提升数据库的处理能力和扩展性。
一、分片管理分片是将一个数据库水平切分成多个独立的部分，每个部分包含部分数据和相应的数据库节点。
通过将数据分散到多个节点，可以减轻单个数据库的负载，提高数据库的并发处理能力。
1. 设计分片键分片键是用于决定数据切分位置的字段，一般是根据业务需求来选择。
例如，可以根据用户ID来进行分片，将用户相关的数据分配到不同的节点上。
2. 创建分片表在进行分片之前，需要创建分片表。
分片表是指逻辑上的表，由多个物理表组成。
每个物理表存储一个分片的数据。
3. 配置数据切分规则在MySQL数据库中，有多种方式来进行数据切分。
例如，可以按照哈希值、范围、列表或自定义函数等方式来切分数据。
4. 配置分片节点每个分片节点是一个独立的数据库服务器，可以位于同一个物理服务器上，也可以位于不同的机器上。
需要将每个分片节点的连接信息、分片键范围等配置到中央管理节点上。
5. 启动分片服务配置完成后，可以启动分片服务。
分片服务会根据配置的分片规则，将数据自动分配到不同的节点上。
对外部应用程序来说，仍然可以像访问普通的单一数据库一样进行访问。
二、分区管理分区是将数据库的数据按照某种规则划分成多个单独的部分，每个部分称为一个分区。
通过对数据进行分区，可以提高查询性能，降低索引维护的成本。
1. 设计分区策略分区策略是用于决定如何划分分区的规则。
可以按照时间、地理位置、业务需求等多种方式进行划分。
例如，可以按照日期来划分分区，将每天的数据存储到不同的分区中。
2. 创建分区表在进行分区之前，需要创建分区表。
分区表是指逻辑上的表，由多个分区组成。
每个分区可以是一个独立的物理表、文件或目录。
《数据库中间件MyShard》
实现在主主复制功能
跨IDC部署
2020/3/26
2
高可用系统
APP
APP
代理层
服务层
数据层
2020/3/26
高可用系统：透明的应用故障切换、消除 单点故障 • 应用程序故障发生时，可以自动透明地
切换到其他服务器上 • 应用程序和查询不会中断，用户感觉不
到故障的发生 代理层服务层高可用 • 代理层智能路由 • 服务层多点连接 • 读写分离 数据层 • 集群容错技术 • 磁盘备份技术 • 多机房容灾技术
2020/3/26
KV
HASET [table_name] SET V1=:v1,V2=:v2 WHERE K1=:k1 and K2=:k2
HADELETE [table_name] WHERE K1=:k1 and K2=:k2
读
操
Select * from a where partition_key=1 and ( 其他条件) ;
2020/3/26
6
binlog同步原理
Myshard(g1) SQL线程
IO线程
IO线程
IO线程
Myshard(g2) SQL线程
IO线程
IO线程
IO线程
中继日志
MySQL
MySQL
2020/3/26
Binlog
Binlog
中继日志
MySQL
MySQL
Binlog
Binlog
7
CAP原理
Consistency
强一致性：W=N，R=1 高可用性：W=1
HBase：W=N，R=1 MyShard：W=1，R=1
2020/3/26
mysql desc字段名 -回复
mysql desc字段名-回复MySQL DESC字段名MySQL是一种常用的关系型数据库管理系统，被广泛用于存储和管理大量数据。
在MySQL中，DESC (describe)是用来获取表结构信息的命令。
在本文中，我们将深入探讨DESC字段名的使用方法和作用。
首先，让我们明确DESC字段名的含义。
DESC在MySQL中是DESCRIBE 的缩写，用于显示指定表的列信息。
通过DESC命令，我们可以获取到表的列名、数据类型、字符集、是否为空等详细信息。
而字段名则是指表中的列名，可以用于指定需要显示具体列信息的列名。
使用DESC命令获取表结构信息非常简单。
只需要在mysql命令行或者查询工具中执行以下语句即可：DESC 表名;例如，我们有一个名为customers的表，想要获取该表的结构信息，则可以执行以下命令：DESC customers;执行DESC命令后，MySQL将返回一个结果集，包含表的列名以及其他相关信息。
每个列的信息通常包括以下内容：1. 列名：这是指列的名称，用于唯一标识该列。
2. 数据类型：每个列都有一个特定的数据类型，用于定义该列可以存储的数据类型，例如INT、VARCHAR等。
3. 字符集：字符集定义了列中能够存储的字符集。
4. 是否为空：这是指列是否允许为空值。
如果是YES，则表示该列可以存储NULL值，如果是NO，则表示该列不允许为空值。
5. 键：这是指该列是否是表的主键或索引列。
如果该列是主键列，则显示为PRI，如果是索引列，则显示为MUL(多个索引列用逗号隔开)，否则显示为空。
6. 默认值：这是指当没有给该列赋值时，默认为该列存储的值。
7. 额外信息：这是指该列是否有额外的说明信息，例如AUTO_INCREMENT表示该列是自动递增的。
通过DESC命令获取到表结构信息后，我们可以进一步通过指定字段名来获取某个具体列的详细信息。
例如，我们想要获取表中列名为name的信息，可以执行以下命令：DESC 表名字段名;例如，要获取customers表中name列的详细信息，可以执行以下命令：DESC customers name;执行以上命令后，MySQL将返回仅包含name列的详细信息，包括该列的数据类型、字符集、是否为空等。
mysql出现问题：mysql系统参数如何设置解决方案（mysql小虚竹）
mysql出现问题：mysql系统参数如何设置解决方案（mysql小虚竹）❤️作者主页：小虚竹❤️作者简介：大家好,我是小虚竹。
Java领域优质创作者 ，CSDN博客专家 ，华为云享专家 ，掘金年度人气作者 ，阿里云专家博主❤️技术活，该赏❤️点赞 收藏⭐再看，养成习惯PC端左侧加我微信，进社群，有送书等更多活动！文章目录•••oo▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪oo▪▪▪▪▪▪▪▪▪•问题如何开启和关闭mysql系统参数(多环境：windows和linux)解决方案以开启关闭慢查询日志为例。
开启慢查询日志第一种方式可以在mysql的配置文件里开启慢查询日志。
mysql中“my.ini”文件：•1、linux系统中，默认该文件的位置是“/etc/mysql/f”；•2、windows系统中，默认该文件的位置是“C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server **\Data\my.ini”。
其中C:\ProgramData是隐藏目录，需要显示隐藏目录才能找到。
[mysqld]slow_query_log = 1slow_query_log_file =/data/mysql/log/query_log/slow_statement.loglong_query_time = 10log_output = FILE配置项说明：slow_query_log:1代表开启慢查询日志。
0：代表关闭慢查询日志。
slow_query_log_file：慢查询日志保存的地方和对应的文件名。
long_query_time：指定SQL语句执行时间超过多少秒时记录慢查询日志。
log_output：File:表示将日志存入文件,默认值是’FILE’；Table:表示将日志存入数据库,这样日志信息就会被写入到mysql.slow_log表中。
经验之谈：当记录到数据表中时，则数据表中记录的慢查询时间只能精确到秒；如果是记录到日志文件中，则日志文件中记录的慢查询时间能够精确到微秒。
shardingjdbc分布式事务原理
shardingjdbc分布式事务原理ShardingJDBC是一种开源的Java数据库中间件，用于实现分布式数据库的数据分片和分布式事务。
分布式事务是指涉及多个数据库的事务操作，需要保证多个数据库之间的数据一致性和事务的原子性。
在分布式系统中，数据分片是将数据按照某种规则分散到多个数据库中的过程。
ShardingJDBC通过数据分片算法将数据按照某种规则分配到不同的数据库中，实现数据的分布式存储和查询。
例如，可以根据用户ID对数据进行分片，将用户ID为1-100的数据存储在数据库A中，用户ID为101-200的数据存储在数据库B中。
在分布式事务中，多个数据库之间的事务操作需要保证原子性和一致性。
ShardingJDBC通过协调器和多个数据库的协作实现分布式事务的原子性和一致性。
当一个事务涉及到多个数据库时，ShardingJDBC将事务操作分为多个子事务，每个子事务对应一个数据库。
协调器负责协调和管理多个子事务的执行，确保所有子事务要么全部成功提交，要么全部回滚。
具体的分布式事务流程如下：1. 应用程序发起分布式事务请求。
2. ShardingJDBC的协调器接收到事务请求后，生成全局事务ID，并将该事务ID与子事务进行关联。
3. 协调器向各个数据库的本地事务管理器发送事务开始的请求。
4. 各个数据库的本地事务管理器收到事务开始的请求后，开始执行本地事务，并生成本地事务ID。
5. 本地事务管理器将本地事务ID和全局事务ID进行关联，并将本地事务执行结果返回给协调器。
6. 协调器收到各个数据库的本地事务执行结果后，根据结果进行判断。
如果所有子事务都执行成功，则向各个数据库的本地事务管理器发送事务提交的请求；如果有任何一个子事务执行失败，则向各个数据库的本地事务管理器发送事务回滚的请求。
7. 各个数据库的本地事务管理器收到事务提交或回滚的请求后，执行相应的操作，并将操作结果返回给协调器。
8. 协调器收到各个数据库的事务提交或回滚的结果后，根据结果判断整个分布式事务的执行结果。
mysql分片实现原理
mysql分片实现原理
MySQL 分片是一种用于平衡数据量和服务负载的技术。
它的实现
原理主要是将一个数据库表的若干数据分成多个节点存储，每个节点
相当于一个单独的数据库，彼此之间是可以相互通信的，而如果要访
问数据，那么系统会将用户的请求转发到正确的节点上。
用户的访问
请求首先到达到一个中央节点，该节点会根据数据的分布情况和服务
器负载状态等多个因素，来权衡决定把用户的请求发送到哪一个节点上，之后在被选定的节点上服务器会运行查询，从而实现MySQL数据
库的分片。
MySQL分片可以将数据库表中的记录分割成多个独立的节点，允
许多台服务器共同处理每个节点上的数据，从而有效节省计算负责量，提高数据库的扩展性和可靠性等。
它的工作原理类似与一搬站，中央
节点会根据服务器负载状态，把客户的请求发送到相应的节点上，然
后客户的请求会被处理，并从节点返回给客户服务器。
MySQL分片还可以实现在线水平扩展，可以很容易地添加新的服
务器，从而可以更快的处理客户的请求。
此外，MySQL分片也允许使用代理节点实现分片，代理节点会处理来自客户的查询，而被分片的节
点只会处理真正的查询，这样可以大大提高运行效率，而且可以更迅
速的响应客户的请求。
MySQL分片是一种非常有效的数据库技术，它可以有效的分割数
据库中的记录，从而大大提高数据库的性能，而且可以方便实现在线
扩展、灵活维护等等，是一种非常适用的数据库技术。
MySQL中文参考手册MySQL学习总结-MySQL-API函数描述
MySQL函数描述、学习总结（适用版本：MySQL 3.23.7alpla）1. MySQL API (2)1.1. MySQL C API (2)1.2. C API数据类型 (3)1.3. C API函数概述 (6)1.4. C API函数描述 (9)1.4.1. mysql_affected_rows() (10)1.4.2. mysql_close() (11)1.4.3. mysql_connect() (11)1.4.4. mysql_change_user() (12)1.4.5. mysql_create_db() (13)1.4.6. mysql_data_seek() (14)1.4.7. mysql_debug() (15)1.4.8. mysql_drop_db() (15)1.4.9. mysql_dump_debug_info() (16)1.4.10. mysql_eof() (17)1.4.11. mysql_errno() (18)1.4.12. mysql_error() (19)1.4.13. mysql_escape_string() (20)1.4.14. mysql_fetch_field() (21)1.4.15. mysql_fetch_fields() (22)1.4.16. mysql_fetch_field_direct() (23)1.4.17. mysql_fetch_lengths() (23)1.4.18. mysql_fetch_row() (24)1.4.19. mysql_field_count() (26)1.4.20. mysql_field_seek() (27)1.4.21. mysql_field_tell() (28)1.4.22. mysql_free_result() (28)1.4.23. mysql_get_client_info() (29)1.4.24. mysql_get_host_info() (29)1.4.25. mysql_get_proto_info() (30)1.4.26. mysql_get_server_info() (30)1.4.27. mysql_info() (30)1.4.28. mysql_init() (31)1.4.29. mysql_insert_id() (32)1.4.30. mysql_kill() (32)1.4.31. mysql_list_dbs() (33)1.4.32. mysql_list_fields() (34)1.4.33. mysql_list_processes() (35)1.4.34. mysql_list_tables() (35)1.4.35. mysql_num_fields() (36)1.4.36. mysql_num_rows() (38)1.4.37. mysql_options() (38)1.4.38. mysql_ping() (40)1.4.39. mysql_query() (41)1.4.40. mysql_real_connect() (41)1.4.41. mysql_real_query() (43)1.4.42. mysql_reload() (44)1.4.43. mysql_row_seek() (45)1.4.44. mysql_row_tell() (45)1.4.45. mysql_select_db() (46)1.4.46. mysql_shutdown() (47)1.4.47. mysql_stat() (47)1.4.48. mysql_store_result() (48)1.4.49. mysql_thread_id() (49)1.4.50. mysql_use_result() (50)1.4.51. 为什么在mysql_query()返回成功后，mysql_store_result()有时返回NULL? (51)1.4.52. 我能从查询中得到什么结果？ (51)1.4.53. 我怎样能得到最后插入的行的唯一ID？ (52)1.MySQL API1.1. MySQL C APIC API代码是随MySQL分发的，它被包含在mysqlclient库且允许C程序存取一个数据库。
MaxScale：实现MySQL读写分离与负载均衡的中间件利器
MaxScale：实现MySQL读写分离与负载均衡的中间件利器1、MaxScale 是干什么的？配置好了MySQL的主从复制结构后，我们希望实现读写分离，把读操作分散到从服务器中，并且对多个从服务器能实现负载均衡。
读写分离和负载均衡是MySQL集群的基础需求，MaxScale 就可以帮着我们方便的实现这些功能。
2、MaxScale 的基础构成MaxScale 是MySQL的兄弟公司 MariaDB 开发的，现在已经发展得非常成熟。
MaxScale 是插件式结构，允许用户开发适合自己的插件。
MaxScale 目前提供的插件功能分为5类：认证插件提供了登录认证功能，MaxScale 会读取并缓存数据库中 user 表中的信息，当有连接进来时，先从缓存信息中进行验证，如果没有此用户，会从后端数据库中更新信息，再次进行验证协议插件包括客户端连接协议，和连接数据库的协议路由插件决定如何把客户端的请求转发给后端数据库服务器，读写分离和负载均衡的功能就是由这个模块实现的监控插件对各个数据库服务器进行监控，例如发现某个数据库服务器响应很慢，那么就不向其转发请求了日志和过滤插件提供简单的数据库防火墙功能，可以对SQL进行过滤和容错3、MaxScale 的安装使用例如有 3 台数据库服务器，是一主二从的结构。
过程概述（1）配置好集群环境（2）下载安装 MaxScale（3）配置 MaxScale，添加各数据库信息（4）启动 MaxScale，查看是否正确连接数据库（5）客户端连接 MaxScale，进行测试详细过程（1）配置一主二从的集群环境准备3台服务器，安装MySQL，配置一主二从的复制结构。
（2）安装 MaxScale最好在另一台服务器上安装，如果资源不足，可以和某个MySQL放在一起。
根据自己的服务器选择合适的安装包。
以 centos 7 为例 安装步骤如下：yum install libaio.x86_64 libaio-devel.x86_64 novacom-server.x86_64 libedit -yrpm -ivh maxscale-1.4.3-1.centos.7.x86_64.rpm（3）配置 MaxScale在开始配置之前，需要在 master 中为 MaxScale 创建两个用户，用于监控模块和路由模块。
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2020/3/26
KV
HASET [table_name] SET V1=:v1,V2=:v2 WHERE K1=:k1 and K2=:k2
HADELETE [table_name] WHERE K1=:k1 and K2=:k2
读
操
Select * from a where partition_key=1 and ( 其他条件) ;
13
sharding
MyShard
hash分区 根据分区键查询，支持in语法
MySQL
MySQL
数据
MySQL
范围分区 根据范围查询，支持跨分片的范围查询
2020/3/26
14
结构化数据模型和半关系操作模型
用户表
用户标识 1 2
用户姓名 张三 李四
考分表
用户标识 1 2
数学 90 87
语文 80 56
以空间换时间
▪ 建表存储索引数据 ▪ 存储主键、索引、版本字段 ▪ 可存储部分数据
以效率换一致性
create index idx_order_uid on order partition key uid sharding_rule hash_int_100;
2020/3/26
CREATE QUICK INDEX idx_order_q ON order PARTITION KEY uid SHARDING_RULE hash_int_100 WITH type = “10";
实现在主主复制功能
跨IDC部署
2020/3/26
2
高可用系统
APP
APP
代理层
服务层
数据层
2020/3/26
高可用系统：透明的应用故障切换、消除 单点故障 • 应用程序故障发生时，可以自动透明地
切换到其他服务器上 • 应用程序和查询不会中断，用户感觉不
到故障的发生 代理层服务层高可用 • 代理层智能路由 • 服务层多点连接 • 读写分离 数据层 • 集群容错技术 • 磁盘备份技术 • 多机房容灾技术
Availability
C: Consistency 一致性 A: Availability 可用性 P: Tolerance of network Partition
分区容错性
Toleerance to network
Partitions
传统关系型数据库：CA 非关系型数据库： AP
2020/3/26
2020/3/26
6
binlog同步原理
Myshard(g1) SQL线程
IO线程
IO线程
IO线程
Myshard(g2) SQL线程
IO线程
IO线程
IO线程
中继日志
MySQL
MySQL
2020/3/26
Binlog
Binlog
中继日志
MySQL
MySQL
Binlog
Binlog
7
CAP原理
Consistency
3
为什么要开发MyShard
数据服务
读写分离
主数据库 IDC1
高可用
数据服务
写代理
主数据库 IDC1
可伸缩
数据服务
MMysyhsahradrd IDIDC1C1
从数据库 IDC2
2020/3/26
从数据库 IDC3
主数据库 IDC2
主数据库 IDC3
MMysyhsharadrd IDC2
MMysyhsharadrd IDC3
2020/3/26
MyShard介绍
欢聚时代：喻先兵
1
MyShard是什么
MyShard是一个数据库中间件
/p/myshard/
位于应用程序和MySQL之间
截取用户SQL请求、SQLRewrite、转发到MySQL
MyShard是一种高可用数据库
4
开源的NoSQL
mongoDB
HBase
2020/3/26
为什么不采用这些NoSQL？ • 跨IDC的高可用 • 全局第二索引
5
MyShard部署模型
客户端 服务代理 MyShard[IDC1]
同步服务
MyShard[IDC2]
客户端
•
服务代理
同步服务
MySQL分区 客户端 服务代理
同步服务
MySQL分区 • •
8
BASE模型
Basically Availble 基本可用
Soft-state 软状态/柔性事务
Eventual Consistency 最终一致性
2020/3/26
9
Quorum NRW
N：复制的节点数量 R：成功读操作的最小节点数 W：成功写操作的最小节点数 W+R〉N，可以保证强一致性 典型的场景：
w (k:1) w (k:3)
(k:3)
w (k:3)
(k:0)
(k:3)
w (k:1) w (k:2)
(k:3)
实现简单
2020/3/26
优化资源
高效适用
11
第二索引
MyShard 用户表[uid分区]
MyShard
按用户名查询怎 么办？
用户索引[按用户名分区]
MySQL
MySQL
MySQL
MySQL
MySQL
MySQL
数据
第二索引
Select * from user where uid=1 and name like=‘%’; Select * from user where name=‘henry’;
Байду номын сангаас
2020/3/26
12
索引类型
全局第二索引
一致性第二索引
▪ 建表存储索引数据 ▪ 存储所有字段 ▪ 存储所有数据
select count(*) from order where uid=1 and type=10;
本地索引
▪ 在原表上建索引 ▪ mysql的索引格式
以空间换时间 ALTER TABLE order add INDEX idx_order_local ( prod_id,order_time) ;
MySQL分区 MyShard[IDC3]
高可用性、分区容错性、最 终一致性
– Multi-Master【主主服 务】模型
– 专业灵活高效的版本冲突 检测解决机制
可伸缩性
– 灵活的分布式策略和路由 能力
– 海量存储能力 – 高并发服务能力 其他特性
– MySQL协议的服务能力和 半关系型操作模型
– 高效可靠数据同步能力
强一致性：W=N，R=1 高可用性：W=1
HBase：W=N，R=1 MyShard：W=1，R=1
2020/3/26
10
最终一致性模型
机房A 最近版本值
机房B 最近版本值
机房C 最近版本值
w (k:1)
(k:0)
(k:1)
w (k:2) w (k:3)
(k:3)
w (k:2)
(k:0)
(k:2)
作
Select f1,f2,f3 from a where partition_key=1 and ( 其他条件) ;