1.1 分
很多技術都運用了分的編程思想,這里來舉幾個例子,這些都是分的思想
-
集中式服務發(fā)展到分布式服務
-
從Collections.synchronizedMap(x)到1.7ConcurrentHashMap再到1.8ConcurrentHashMap,細化鎖的粒度的同時依舊保證線程安全
-
從AtomicInteger到LongAdder,ConcurrentHashMap的size()方法。用分散思想,減少cas次數,增強多線程對一個數的累加
-
JVM的G1 GC算法,將堆分成很多Region來進行內存管理
-
Hbase的RegionServer中,將數據分成多個Region進行管理
-
平時開發(fā)是不是線程池都資源隔離
2.2 合
很多技術也運用到了合的編程思想,這里舉幾個例子,這些都是合的思想
-
TLAB(Thread Local Allocation Buffers),線程本地分配緩存。避免多線程沖突,提高對象分配效率
-
逃逸分析,將變量的實例化內存直接在棧里分配,無需進入堆,線程結束棧空間被回收。減少臨時對象在堆內分配數量
-
CMS GC算法下,雖然使用標記清除,但是也有配置支持整理內存碎片。如:-XX:UseCMS-CompactAtFullCollection(FullGC后是否整理,Stop The World會變長)和-XX:CMSFullGCs-BeforeCompaction(幾次FullGC之后進行壓縮整理)
-
鎖粗化,當JIT發(fā)現一系列連續(xù)的操作都是對同一對象反復加鎖和釋放鎖,會加大鎖同步的范圍
-
kafka的網絡數據傳輸有一些數據配置,減少網絡開銷。如:batch.size和linger.ms等等
-
平時開發(fā)是不是都個叫批量獲取接口
二.分區(qū)
本文一切基于MySql InnoDB
說了這么多,接下來說主體,先說分區(qū),因為之前博主寫過一篇MySql分區(qū)的博客所以這里不會多費筆墨來寫
2.1 實現方式
具體如何實現上面鏈接里有寫,這里只需記住如果表中存在主鍵或唯一索引時,分區(qū)列必須是唯一索引的一個組成部分。
這個是數據庫分的,應用透明,代碼無需修改任何東西。
2.2 內部文件
先去data目錄,如果不知道目錄位置的可以執(zhí)行:
接下來看下內部文件:
從上圖我們可以看出,有2中類型的文件,.frm文件和.ibd文件
-
.frm文件:表結構文件
-
.ibd文件:InnoDB中,索引和數據都在同個文件.ibdata(你的執(zhí)行結果可能是.MYD索引文件和.MYI數據文件,沒關系,這是MyIsAm存儲引擎,對應著InnoDB的.ibd文件)。因為Order這張表分為5個區(qū),所以有5個這樣的文件
-
.par文件:你執(zhí)行的結果可能有.par文件也可能沒有。注意:從MySql 5.7.6開始,不再創(chuàng)建.par分區(qū)定義文件。分區(qū)定義存儲在內部數據字典中。
2.3 數據處理
分區(qū)表后,提高了MySql性能。如果一張表的話,那就只有一個.ibd文件,一顆大的B 樹。如果分表后,將按分區(qū)規(guī)則,分成不同的區(qū),也就是一個大的B 樹,分成多個小的樹。
讀的效率肯定提升了,如果走分區(qū)鍵索引的話,先走對應分區(qū)的輔助索引B 樹,再走對應分區(qū)的聚集索引B 樹。
如果沒有走分區(qū)鍵,將會在所有分區(qū)都會執(zhí)行一次。會造成多次邏輯IO!
平時開發(fā)如果想查看sql語句的分區(qū)查詢可以使用explain partitons select xxxxx語句??梢钥吹揭痪鋝elect語句走了幾個分區(qū)。
mysql> explain partitions select * from TxnList where startTime>'2016-08-25 00:00:00' and startTime<'2016-08-25 23:59:00';
---- ------------- ------------------- ------------ ------ --------------- ------ --------- ------ ------- -------------
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
---- ------------- ------------------- ------------ ------ --------------- ------ --------- ------ ------- -------------
| 1 | SIMPLE | ClientActionTrack | p20160825 | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 33868 | Using where |
---- ------------- ------------------- ------------ ------ --------------- ------ --------- ------ ------- -------------
row in set (0.00 sec)
三.分庫分表
當一張表隨著時間和業(yè)務的發(fā)展,庫里表的數據量會越來越大。數據操作也隨之會越來越大。
一臺物理機的資源有限,最終能承載的數據量、數據的處理能力都會受到限制。這時候就會使用分庫分表來承接超大規(guī)模的表,單機放不下的那種。
區(qū)別于分區(qū)的是,分區(qū)一般都是放在單機里的,用的比較多的是時間范圍分區(qū),方便歸檔。只不過分庫分表需要代碼實現,分區(qū)則是mysql內部實現。分庫分表和分區(qū)并不沖突,可以結合使用。
3.1 實現
3.1.1 分庫分表標準
-
存儲占用100G
-
數據增量每天200w
-
單表條數1億條
3.1.2 分庫分表字段
分庫分表字段取值非常重要
-
在大多數場景該字段是查詢字段
-
數值型
一般使用userId,可以滿足上述條件
3.2 分布式數據庫中間件
分布式數據庫中間件分為兩種,proxy和客戶端式架構。proxy模式有MyCat、DBProxy等,客戶端式架構有TDDL、Sharding-JDBC等。
那么proxy和客戶端式架構有何區(qū)別呢?各自有什么優(yōu)缺點呢?其實看一張圖便可知曉。
proxy模式的話我們的select和update語句都是發(fā)送給代理,由這個代理來操作具體的底層數據庫。所以必須要求代理本身需要保證高可用,否則數據庫沒有宕機,proxy掛了,那就走遠了。
客戶端模式通常在連接池上做了一層封裝,內部與不同的庫連接,sql交給smart-client進行處理。通常僅支持一種語言,如果其他語言要使用,需要開發(fā)多語言客戶端。
各自的優(yōu)缺點如下:
3.3 內部文件
找了一個分庫分表 分區(qū)的例子,基本上和分區(qū)表的差不多,只是多了多了很多表的.ibd文件,上面有文件的解釋:
[miaojiaxing@Grim testmydata]# ls | grep 'base_info'
base_info_00.frm
base_info_00#P#p_2018.ibd
base_info_00#P#p_2019.ibd
base_info_00#P#p_2020.ibd
base_info_00#P#p_2021.ibd
base_info_00#P#p_init.ibd
base_info_00#P#p_max.ibd
base_info_01.frm
base_info_01#P#p_2018.ibd
base_info_01#P#p_2019.ibd
base_info_01#P#p_2020.ibd
base_info_01#P#p_2021.ibd
base_info_01#P#p_init.ibd
base_info_01#P#p_max.ibd
base_info.frm
base_info.ibd
3.4 問題
3.4.1 事務問題
既然分庫分表了,那么肯定涉及到分布式事務,如何保證插入到不同庫的多條記錄能夠要么同時成功,要么同時失敗。
有些同學可能想到XA,XA性能差而且不需要使用mysql5.7。柔性事務是目前主流的方案,TCC模式就屬于柔性事務。
對于分布式事務問題每家公司有自己的實現,華為用saga,阿里用TXC,螞蟻用DTX,支持FMT模式和TCC模式。
3.4.2 join問題
tddl、MyCAT等都支持跨分片join。但是盡力避免跨庫join,比如通過字段冗余的方式等。
如果出現了這種情況且中間件支持分片join,那么可以這樣使用。如果不支持可以手工查詢。
四.總結
分表和在用途上不一樣,分表是為了承接超大規(guī)模的表,單機放不下那種。分區(qū)的話則一般都是放在單機里的,用的比較多的是時間范圍分區(qū),方便歸檔。
性能穩(wěn)定上的話都是一個個子表,差不多,區(qū)別應該是分區(qū)表是mysql內部實現的,會比分表方案少一點數據交互。