一、介绍

1、单数据库进行数据存储的问题：

IO瓶颈：热点数据太多，数据库缓存不足以容纳这些热点数据，产生大量磁盘IO，效率较低。

CPU瓶颈：排序、分组、连接查询、聚合统计等SQL会耗费大量的CPU资源。

2、分库分表：

分库分表的中心思想都是将数据分散存储，使得单一数据库/表的数据量变小来缓解单一数据库的性能问题，从而达到提升数据库性能的目的。

分库分表的形式，主要是两种：垂直拆分和水平拆分。而拆分的粒度，一般分为分库和分表。

实现技术：MyCat 数据库分库分表中间件，不用调整代码即可实现分库分表。

(1) 垂直拆分：

① 垂直分库：以表为依据，根据业务将不同表拆分到不同库中。

每个库的表结构都不一样。

每个库的数据也不一样。

所有库的并集是全量数据。

② 垂直分表：以字段为依据，根据字段属性将不同字段拆分到不同表中。

每个表的结构都不一样。

每个表的数据也不一样，一般通过一列（主键/外键）关联。

所有表的并集是全量数据。

(2) 水平拆分：

① 水平分库：以字段为依据，按照一定策略，将一个库的数据拆分到多个库中。

每个库的表结构都一样。

每个库的数据都不一样。

所有库的并集是全量数据。

② 水平分表：以字段为依据，按照一定策略，将一个表的数据拆分到多个表中。

每个表的表结构都一样。

每个表的数据都不一样。

所有表的并集是全量数据。

二、MyCat 概述

1、mycat 介绍：

Mycat是开源的、活跃的、基于Java语言编写的MySQL数据库中间件。可以像使用mysql一样来使用 mycat，具体的分库分表的策略，只需要在MyCat中配置即可。

2、mycat 安装：

(1) 环境部署：

10.1.1.10 ：MyCat中间件服务器、分片服务器（MySQL、jdk、mycat）

10.1.1.30 ：分片服务器（MySQL）

10.1.1.40 ：分片服务器（MySQL）

(2) 安装 jdk：

① 解压安装包：

tar -zxvf jdk-8u171-linux-x64.tar.gz -C /usr/local

cd /usr/local

mv jdk1.8.0_171/ jdk/

② 配置环境变量：

vim /etc/profile

export JAVA_HOME=/usr/local/jdk

export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

source /etc/profile

(3) 安装mycat：

tar -zxvf Mycat-server-1.6.7.3-release-20210913163959-linux.tar.gz -C /usr/local/

目录介绍：

bin : 存放可执行文件，用于启动停止mycat

conf：存放mycat的配置文件

lib：存放mycat的项目依赖包（jar）

logs：存放mycat的日志文件

更改mysql驱动包：

lib中的mysql-connector-java-5.1.35.jar版本过低，需要替换成mysql-connector-java-8.0.22.jar。

修改权限：

chmod 777 mysql-connector-java-8.0.22.jar

3、mycat 结构：

MyCat的整体结构分为两个部分：逻辑结构和物理结构。

① 逻辑结构（不存放真实数据）：

schema：逻辑层面上的数据库。

table：逻辑表，一个逻辑库中可以存有多个逻辑表。

dataNode：分片节点，一个逻辑表中的数据可分散存放在多个分片节点中 ；分片的划分由分片规则决定。

② 物理结构（存放真实数据）：

真实的数据库与分片节点相关联，根据分片规则存储数据。

4、mycat 配置：

10.1.1.10 ：MyCat中间件服务器、第一个分片服务器

10.1.1.30 ：第二个分片服务器

10.1.1.40 ：第三个分片服务器

在上述3台分片服务器库中创建数据库 db01。

(1) 配置 schema.xml：

在schema.xml中配置逻辑库、逻辑表、数据节点、节点主机等相关信息。

① 配置mycat逻辑数据库DB01，配置逻辑数据表TB_ORDER，设置三个分片节点dn1、dn2、dn3，设置分片规则为auto-sharding-long。

● auto-sharding-long：根据id值进行分片

vim rule.xml

auto-sharding-long引用了一个range-long方式

以id值作为分片依据：

0-5000000 分配到第一个数据库；

5000001-10000000 分配到第二个数据库；

10000001-15000000 分配到第三个数据库。

② 配置分片节点所关联的真实数据库名及存储数据的库名。

③ 配置真实数据库的信息：

修改name为dhost1/2/3，dbDriver为jdbc。

三台都为读写数据库，角色都是master，配置url，设置登录数据库所需的用户名和密码。

● jdbc：Java Database Connectivity，Java数据库连接，是一种用于数据库访问的应用程序API。

url="jdbc:mysql://10.1.1.10:3306?useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />

(2) 配置 server.xml：

在server.xml中配置登录mycat所需的用户名、密码，以及用户的访问权限信息。

设置登录mycat的用户为root，密码为123456，可访问DB01；

user用户类似，但user用户权限为只读。

5、mycat 测试：

(1) 启动 mycat：

切换到Mycat的安装目录：

bin/mycat start #启动

bin/mycat stop #停止

● 小插曲：第一次启动mycat时失败了，查看启动日志后发现报错原因如下：

Caused by: org.xml.sax.SAXParseException; lineNumber: 18; columnNumber: 88; The reference to entity "serverTimezone" must end with the ';' delimiter.

这条报错信息的意思是在配置真实数据库的url时，serverTimezone结尾漏了一个";"，修改了三台真实服务器的url后，mycat启动成功。

(2) 连接 mycat：

mysql -h 10.1.1.10 -P 8066 -uroot -p123456

在MyCat中创建表，并往表结构中插入数据，查看数据在MySQL中的分布情况。

create table tb_order (id BIGINT(20));

mycat 会根据预设的分片规则 (auto-sharding-long) 将数据分配到指定的数据库中。