1、日志

1、错误日志

2、二进制日志

3、查询日志

4、慢查询日志

2、主从复制

搭建

1、主库配置

2、从库配置

3、分库分表

1、简介

编辑

1、垂直拆分

2、水平拆分

3、实现技术

2、MyCat

3、MyCat使用和配置

配置

4、MyCat分片

1、垂直拆分

2、水平拆分

3、分片规则

5、MyCat管理及监控

MyCat-eye

4、读写分离

1、一主一从

2、一主一从读写分离

3、双主双从

4、双主双从读写分离

1、日志

1、错误日志

错误日志是 MySQL 中最重要的日志之一，它记录了当 mysqld 启动和停止时，以及服务器在运行过程中发生任何严重错误时的相关信息。当数据库出现任何故障导致无法正常使用时，建议首先查看此日志。

该日志是默认开启的，默认存放目录 /var/log/，默认的日志文件名为 mysqld.log 。查看日志位置：

show variables like '%log_error%';

2、二进制日志

二进制日志（BINLOG）记录了所有的 DDL（数据定义语言）语句和 DML（数据操纵语言）语句，但不包括数据查询（SELECT、SHOW）语句。

作用：①. 灾难时的数据恢复；②. MySQL的主从复制。在MySQL8版本中，默认二进制日志是开启着的，涉及到的参数如下：

show variables like '%log_bin%';

参数说明：

log_bin_basename：当前数据库服务器的binlog日志的基础名称(前缀)，具体的binlog文件名需要再该basename的基础上加上编号(编号从000001开始)。
log_bin_index：binlog的索引文件，里面记录了当前服务器关联的binlog文件有哪些。

MySQL服务器中提供了多种格式来记录二进制日志，具体格式及特点如下：

show variables like '%binlog_format%';

如果我们需要配置二进制日志的格式，只需要在 /etc/my.cnf 中配置 binlog_format 参数即可。

由于日志是以二进制方式存储的，不能直接读取，需要通过二进制日志查询工具 mysqlbinlog 来查看，具体语法：

mysqlbinlog [ 参数选项 ] logfilename

参数选项：
        -d 指定数据库名称，只列出指定的数据库相关操作。
        -o 忽略掉日志中的前n行命令。
        -v 将行事件(数据变更)重构为SQL语句
        -vv 将行事件(数据变更)重构为SQL语句，并输出注释信息

对于比较繁忙的业务系统，每天生成的binlog数据巨大，如果长时间不清除，将会占用大量磁盘空间。可以通过以下几种方式清理日志：

也可以在mysql的配置文件中配置二进制日志的过期时间，设置了之后，二进制日志过期会自动删除。

show variables like '%binlog_expire_logs_seconds%';

3、查询日志

查询日志中记录了客户端的所有操作语句，而二进制日志不包含查询数据的SQL语句。默认情况下，查询日志是未开启的。

如果需要开启查询日志，可以修改MySQL的配置文件 /etc/my.cnf 文件，添加如下内容：

#该选项用来开启查询日志，可选值： 0 或者 1 ； 0 代表关闭， 1 代表开启
general_log=1

#设置日志的文件名，如果没有指定，默认的文件名为 host_name.log
general_log_file=mysql_query.log

开启了查询日志之后，在MySQL的数据存放目录，也就是 /var/lib/mysql/ 目录下就会出现mysql_query.log 文件。之后所有的客户端的增删改查操作都会记录在该日志文件之中，长时间运行后，该日志文件将会非常大。

4、慢查询日志

慢查询日志记录了所有执行时间超过参数 long_query_time 设置值并且扫描记录数不小于min_examined_row_limit 的所有的SQL语句的日志，默认未开启。

long_query_time 默认为10 秒，最小为 0，精度可以到微秒。如果需要开启慢查询日志，需要在MySQL的配置文件 /etc/my.cnf 中配置如下参数：

#慢查询日志
slow_query_log=1

#执行时间参数
long_query_time=2

默认情况下，不会记录管理语句，也不会记录不使用索引进行查找的查询。可以使用log_slow_admin_statements和更改此行为 log_queries_not_using_indexes，如下所述。

#记录执行较慢的管理语句
log_slow_admin_statements =1

#记录执行较慢的未使用索引的语句
log_queries_not_using_indexes = 1

上述所有的参数配置完成之后，都需要重新启动MySQL服务器才可以生效。

2、主从复制

主从复制是指将主数据库的 DDL 和 DML 操作通过二进制日志传到从库服务器中，然后在从库上对这些日志重新执行（也叫重做），从而使得从库和主库的数据保持同步。

MySQL支持一台主库同时向多台从库进行复制，从库同时也可以作为其他从服务器的主库，实现链状复制。

MySQL 复制的优点主要包含以下三个方面：

主库出现问题，可以快速切换到从库提供服务。
实现读写分离，降低主库的访问压力。
可以在从库中执行备份，以避免备份期间影响主库服务。

MySQL主从复制的核心就是二进制日志，具体的过程如下：

搭建

准备好两台服务器之后，在上述的两台服务器中分别安装好MySQL，并完成基础的初始化准备(安装、密码配置等操作)工作。其中：

192.168.200.200 作为主服务器master
192.168.200.201 作为从服务器slave

1、主库配置

1、修改配置文件 /etc/my.cnf

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 232-1，默认为1
server-id=1

#是否只读,1 代表只读, 0 代表读写
read-only=0

#忽略的数据, 指不需要同步的数据库
#binlog-ignore-db=mysql

#指定同步的数据库
#binlog-do-db=db01

2、重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

3、登录mysql，创建远程连接的账号，并授予主从复制权限

#创建itcast用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456';

#为 'itcast'@'%' 用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'@'%';

4、通过指令，查看二进制日志坐标

show master status ;

字段含义说明：

file : 从哪个日志文件开始推送日志文件
position ：从哪个位置开始推送日志
binlog_ignore_db : 指定不需要同步的数据库

2、从库配置

1、修改配置文件 /etc/my.cnf

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 2^32-1，和主库不一样即可
server-id=2

#是否只读,1 代表只读, 0 代表读写
read-only=1

2、重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

3、登录mysql，设置主库配置

CHANGE REPLICATION SOURCE TO SOURCE_HOST='192.168.200.200', SOURCE_USER='itcast',SOURCE_PASSWORD='Root@123456', SOURCE_LOG_FILE='binlog.000004',SOURCE_LOG_POS=663;

上述是8.0.23中的语法。如果mysql是 8.0.23 之前的版本，执行如下SQL：

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.200', MASTER_USER='itcast',MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000004',
MASTER_LOG_POS=663;

4、开启同步操作

start replica ; #8.0.22之后

start slave ; #8.0.22之前

5、查看主从同步状态

show replica status ; #8.0.22之后

show slave status ; #8.0.22之前

3、分库分表

1、简介

随着互联网及移动互联网的发展，应用系统的数据量也是成指数式增长，若采用单数据库进行数据存储，存在以下性能瓶颈：

IO瓶颈：热点数据太多，数据库缓存不足，产生大量磁盘IO，效率较低。请求数据太多，带宽不够，网络IO瓶颈。
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，请求数太多，CPU出现瓶颈。

为了解决上述问题，我们需要对数据库进行分库分表处理。

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，一般又分为分库和分表，所以组成的拆分策略最终如下：

1、垂直拆分

1、垂直分库

垂直分库：以表为依据，根据业务将不同表拆分到不同库中。

特点：

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

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。

特点：

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

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。

特点：

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

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。

特点：

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。

在业务系统中，为了缓解磁盘IO及CPU的性能瓶颈，到底是垂直拆分，还是水平拆分；具体是分库，还是分表，都需要根据具体的业务需求具体分析。

3、实现技术

shardingJDBC：基于AOP原理，在应用程序中对本地执行的SQL进行拦截，解析、改写、路由处理。需要自行编码配置实现，只支持java语言，性能较高。
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，支持多种语言，性能不及前者。

2、MyCat

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，对于开发人员来说根本感觉不到mycat的存在。

开发人员只需要连接MyCat即可，而具体底层用到几台数据库，每一台数据库服务器里面存储了什么数据，都无需关心。具体的分库分表的策略，只需要在MyCat中配置即可。

优势：

性能可靠稳定
强大的技术团队
体系完善
社区活跃

下载地址：http://dl.mycat.org.cn/

在MyCat的整体结构中，分为两个部分：上面的逻辑结构、下面的物理结构。

在MyCat的逻辑结构主要负责逻辑库、逻辑表、分片规则、分片节点等逻辑结构的处理，而具体的数据存储还是在物理结构，也就是数据库服务器中存储的。

3、MyCat使用和配置

由于 tb_order 表中数据量很大，磁盘IO及容量都到达了瓶颈，现在需要对 tb_order 表进行数据分片，分为三个数据节点，每一个节点主机位于不同的服务器上, 具体的结构，参考下图：

准备3台服务器：

192.168.200.210：MyCat中间件服务器，同时也是第一个分片服务器。
192.168.200.213：第二个分片服务器。
192.168.200.214：第三个分片服务器。

并且在上述3台数据库中创建数据库 db01 。

1、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。具体的配置如下：



<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">

<schema name="DB01" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100">
    <table name="TB_ORDER" dataNode="dn1,dn2,dn3" rule="auto-sharding-long"/>
</schema>

<dataNode name="dn1" dataHost="dhost1" database="db01" />
<dataNode name="dn2" dataHost="dhost2" database="db01" />
<dataNode name="dn3" dataHost="dhost3" database="db01" />

<dataHost name="dhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="0" writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">
    <heartbeat>select user()</heartbeat>

    <writeHost host="master" url="jdbc:mysql://192.168.200.210:3306?
useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" 
        user="root" password="1234" />
</dataHost>

<dataHost name="dhost2" maxCon="1000" minCon="10" balance="0" writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">
    <heartbeat>select user()</heartbeat>

    <writeHost host="master" url="jdbc:mysql://192.168.200.213:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" 
        user="root" password="1234" />
</dataHost>

<dataHost name="dhost3" maxCon="1000" minCon="10" balance="0" writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">
    <heartbeat>select user()</heartbeat>

    <writeHost host="master" url="jdbc:mysql://192.168.200.214:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" 
        user="root" password="1234" />
</dataHost>

</mycat:schema>

2、server.xml

需要在server.xml中配置用户名、密码，以及用户的访问权限信息，具体的配置如下：


<user name="root" defaultAccount="true">

    <property name="password">123456</property>
    <property name="schemas">DB01</property>

    <!-- 表级 DML 权限设置 -->
    <!--
        <privileges check="true">
            <schema name="DB01" dml="0110" >
                <table name="TB_ORDER" dml="1110"></table>
            </schema>
        </privileges>
    -->
</user>

<user name="user">
    <property name="password">123456</property>
    <property name="schemas">DB01</property>
    <property name="readOnly">true</property>
</user>

上述的配置表示，定义了两个用户 root 和 user ，这两个用户都可以访问 DB01 这个逻辑库，访问密码都是123456，但是root用户访问DB01逻辑库，既可以读，又可以写，但是 user用户访问DB01逻辑库是只读的。

配置完毕后，先启动涉及到的3台分片服务器，然后启动MyCat服务器。切换到Mycat的安装目录，执行如下指令，启动Mycat：

#启动
bin/mycat start

#停止
bin/mycat stop

Mycat启动之后，占用端口号 8066。

启动完毕之后，可以查看logs目录下的启动日志，查看Mycat是否启动完成。

通过如下指令，就可以连接并登陆MyCat。

mysql -h 192.168.200.210 -P 8066 -uroot -p123456

通过MySQL的指令来连接的MyCat，因为MyCat在底层实际上是模拟了MySQL的协议。

然后就可以在MyCat中来创建表，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) NOT NULL,
    title VARCHAR(100) NOT NULL ,
    PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 ;

INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(1,'goods1');
INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(2,'goods2');
INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(3,'goods3');
INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(1,'goods1');
INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(2,'goods2');
INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(3,'goods3');

INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(5000000,'goods5000000');
INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(10000000,'goods10000000');
INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(10000001,'goods10000001');
INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(15000000,'goods15000000');
INSERT INTO TB_ORDER(id,title) VALUES(15000001,'goods15000001');

经过测试，我们发现，在往 TB_ORDER 表中插入数据时：

如果id的值在1-500w之间，数据将会存储在第一个分片数据库中。
如果id的值在500w-1000w之间，数据将会存储在第二个分片数据库中。
如果id的值在1000w-1500w之间，数据将会存储在第三个分片数据库中。
如果id的值超出1500w，在插入数据时，将会报错。

这是由逻辑表配置时的一个参数 rule 决定的，而这个参数配置的就是分片规则

配置

1、schema.xml

schema.xml 作为MyCat中最重要的配置文件之一 , 涵盖了MyCat的逻辑库、逻辑表、分片规则、分片节点及数据源的配置。

主要包含以下三组标签：

schema标签
datanode标签
datahost标签

（1）schema标签

schema 定义逻辑库

schema 标签用于定义 MyCat实例中的逻辑库 , 一个MyCat实例中, 可以有多个逻辑库 , 可以通过 schema 标签来划分不同的逻辑库。MyCat中的逻辑库的概念，等同于MySQL中的database概念, 需要操作某个逻辑库下的表时, 也需要切换逻辑库(use xxx)。

核心属性：

name：指定自定义的逻辑库库名
checkSQLschema：在SQL语句操作时指定了数据库名称，执行时是否自动去除；true：自动去除，false：不自动去除
sqlMaxLimit：如果未指定limit进行查询，列表查询模式查询多少条记录

schema 中的table定义逻辑表

table 标签定义了MyCat中逻辑库schema下的逻辑表 , 所有需要拆分的表都需要在table标签中定义。

核心属性：

name：定义逻辑表表名，在该逻辑库下唯一
dataNode：定义逻辑表所属的dataNode，该属性需要与dataNode标签中name对应；多个dataNode逗号分隔
rule：分片规则的名字，分片规则名字是在rule.xml中定义的
primaryKey：逻辑表对应真实表的主键
type：逻辑表的类型，目前逻辑表只有全局表和普通表，如果未配置，就是普通表；全局表，配置为 global

（2）datanode标签

核心属性：

name：定义数据节点名称
dataHost：数据库实例主机名称，引用自 dataHost 标签中name属性
database：定义分片所属数据库

（3）datahost标签

该标签在MyCat逻辑库中作为底层标签存在, 直接定义了具体的数据库实例、读写分离、心跳语句。

核心属性：

name：唯一标识，供上层标签使用
maxCon/minCon：最大连接数/最小连接数
balance：负载均衡策略，取值 0,1,2,3
writeType：写操作分发方式（0：写操作转发到第一个writeHost，第一个挂了，切换到第二个；1：写操作随机分发到配置的writeHost）
dbDriver：数据库驱动，支持 native、jdbc

2、rule.xml

rule.xml中定义所有拆分表的规则, 在使用过程中可以灵活的使用分片算法, 或者对同一个分片算法使用不同的参数, 它让分片过程可配置化。主要包含两类标签：tableRule、Function。

3、server.xml

server.xml配置文件包含了MyCat的系统配置信息，主要有两个重要的标签：system、user。

主要配置MyCat中的系统配置信息，对应的系统配置项及其含义，如下：

user标签

配置MyCat中的用户、访问密码，以及用户针对于逻辑库、逻辑表的权限信息，具体的权限描述方式及配置说明如下：

在测试权限操作时，我们只需要将 privileges 标签的注释放开。在 privileges 下的schema标签中配置的dml属性配置的是逻辑库的权限。在privileges的schema下的table标签的dml属性中配置逻辑表的权限。

4、MyCat分片

1、垂直拆分

在业务系统中, 涉及以下表结构 ,但是由于用户与订单每天都会产生大量的数据, 单台服务器的数据存储及处理能力是有限的, 可以对数据库表进行拆分, 原有的数据库表如下。

现在考虑将其进行垂直分库操作，将商品相关的表拆分到一个数据库服务器，订单表拆分的一个数据库服务器，用户及省市区表拆分到一个服务器。最终结构如上图：

准备三台服务器，IP地址如图所示：

并且在192.168.200.210，192.168.200.213, 192.168.200.214上面创建数据库shopping。

（1）schema.xml


<schema name="SHOPPING" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100">

    <table name="tb_goods_base" dataNode="dn1" primaryKey="id" />
    <table name="tb_goods_brand" dataNode="dn1" primaryKey="id" />
    <table name="tb_goods_cat" dataNode="dn1" primaryKey="id" />
    <table name="tb_goods_desc" dataNode="dn1" primaryKey="goods_id" />

    <table name="tb_goods_item" dataNode="dn1" primaryKey="id" />
    <table name="tb_order_item" dataNode="dn2" primaryKey="id" />
    <table name="tb_order_master" dataNode="dn2" primaryKey="order_id" />
    <table name="tb_order_pay_log" dataNode="dn2" primaryKey="out_trade_no" />
    <table name="tb_user" dataNode="dn3" primaryKey="id" />

    <table name="tb_user_address" dataNode="dn3" primaryKey="id" />
    <table name="tb_areas_provinces" dataNode="dn3" primaryKey="id"/>
    <table name="tb_areas_city" dataNode="dn3" primaryKey="id"/>
    <table name="tb_areas_region" dataNode="dn3" primaryKey="id"/>
</schema>

<dataNode name="dn1" dataHost="dhost1" database="shopping" />
<dataNode name="dn2" dataHost="dhost2" database="shopping" />
<dataNode name="dn3" dataHost="dhost3" database="shopping" />

<dataHost name="dhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="0" writeType="0" dbType="mysql" 
    dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">

    <heartbeat>select user()</heartbeat>
    <writeHost host="master" url="jdbc:mysql://192.168.200.210:3306? 
        useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
</dataHost>

<dataHost name="dhost2" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
    writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">

    <heartbeat>select user()</heartbeat>
    <writeHost host="master" url="jdbc:mysql://192.168.200.213:3306?
        useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
</dataHost>

<dataHost name="dhost3" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
    writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">
    
    <heartbeat>select user()</heartbeat>
    <writeHost host="master" url="jdbc:mysql://192.168.200.214:3306?
        useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
</dataHost>

（2）server.xml

<user name="root" defaultAccount="true">

    <property name="password">123456</property>
    <property name="schemas">SHOPPING</property>
    
    <!-- 表级 DML 权限设置 -->
    <!--
        <privileges check="true">
        <schema name="DB01" dml="0110" >
        <table name="TB_ORDER" dml="1110"></table>
        </schema>
        </privileges>
    -->
</user>

<user name="user">
    <property name="password">123456</property>
    <property name="schemas">SHOPPING</property>
    <property name="readOnly">true</property>
</user>

重新启动MyCat后，在mycat的命令行中，通过source指令导入表结构，以及对应的数据，查看数据分布情况。

source /root/shopping-table.sql
source /root/shopping-insert.sql

查询用户的收件人及收件人地址信息(包含省、市、区)。

在MyCat的命令行中，当我们执行以下多表联查的SQL语句时，可以正常查询出数据。

select ua.user_id, ua.contact, p.province, c.city, r.area , ua.address 
from tb_user_address ua ,tb_areas_city c , tb_areas_provinces p ,tb_areas_region r
where ua.province_id = p.provinceid and ua.city_id = c.cityid and ua.town_id = r.areaid ;

查询每一笔订单及订单的收件地址信息(包含省、市、区)。

SELECT order_id , payment ,receiver, province , city , area 
FROM tb_order_master o, tb_areas_provinces p , tb_areas_city c , tb_areas_region r 
WHERE o.receiver_province = p.provinceid AND o.receiver_city = c.cityid AND o.receiver_region = r.areaid ;

订单相关的表结构是在 192.168.200.213 数据库服务器中，而省市区的数据库表是在 192.168.200.214 数据库服务器中。

SQL语句执行报错。原因就是因为MyCat在执行该SQL语句时，需要往具体的数据库服务器中路由，而当前没有一个数据库服务器完全包含了订单以及省市区的表结构，造成SQL语句失败，报错。

全局表

对于省、市、区/县表tb_areas_provinces , tb_areas_city , tb_areas_region，是属于数据字典表，在多个业务模块中都可能会遇到，可以将其设置为全局表，利于业务操作。

修改schema.xml中的逻辑表的配置，修改 tb_areas_provinces、tb_areas_city、tb_areas_region 三个逻辑表，增加 type 属性，配置为global，就代表该表是全局表，就会在所涉及到的dataNode中创建给表。对于当前配置来说，也就意味着所有的节点中都有该表了。

<table name="tb_areas_provinces" dataNode="dn1,dn2,dn3" primaryKey="id" type="global"/>
<table name="tb_areas_city" dataNode="dn1,dn2,dn3" primaryKey="id" type="global"/>
<table name="tb_areas_region" dataNode="dn1,dn2,dn3" primaryKey="id" type="global"/>

重新启动MyCat，删除原来每一个数据库服务器中的所有表结构，重新导入表结构和数据，之前执行失败的sql能执行成功

当在MyCat中更新全局表的时候，我们可以看到，所有分片节点中的数据都发生了变化，每个节点的全局表数据时刻保持一致。

2、水平拆分

在业务系统中, 有一张表(日志表), 业务系统每天都会产生大量的日志数据 , 单台服务器的数据存储及处理能力是有限的, 可以对数据库表进行拆分。

在三台数据库服务器中分表创建一个数据库itcast。

（1）schema.xml

<schema name="ITCAST" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100">
    <table name="tb_log" dataNode="dn4,dn5,dn6" primaryKey="id" rule="mod-long" />
</schema>

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

tb_log表最终落在3个节点中，分别是 dn4、dn5、dn6 ，而具体的数据分别存储在 dhost1、dhost2、dhost3的itcast数据库中。

（2）server.xml

<user name="root" defaultAccount="true">
    <property name="password">123456</property>
    <property name="schemas">SHOPPING,ITCAST</property>
    
    <!-- 表级 DML 权限设置 -->
        <!--
        <privileges check="true">
        <schema name="DB01" dml="0110" >
        <table name="TB_ORDER" dml="1110"></table>
        </schema>
        </privileges>
    -->
</user>

配置root用户既可以访问 SHOPPING 逻辑库，又可以访问ITCAST逻辑库。

3、分片规则

范围分片

根据指定的字段及其配置的范围与数据节点的对应情况，来决定该数据属于哪一个分片。

schema.xml逻辑表配置：

<table name="TB_ORDER" dataNode="dn1,dn2,dn3" rule="auto-sharding-long" />

schema.xml数据节点配置：

<dataNode name="dn1" dataHost="dhost1" database="db01" />
<dataNode name="dn2" dataHost="dhost2" database="db01" />
<dataNode name="dn3" dataHost="dhost3" database="db01" />

rule.xml分片规则配置：

<tableRule name="auto-sharding-long">
    <rule>
        <columns>id</columns>
        <algorithm>rang-long</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

<function name="rang-long" class="io.mycat.route.function.AutoPartitionByLong">
    <property name="mapFile">autopartition-long.txt</property>
    <property name="defaultNode">0</property>
</function>

分片规则配置属性含义：

在rule.xml中配置分片规则时，关联了一个映射配置文件 autopartition-long.txt，该配置文件的配置如下：

# range start-end ,data node index
# K=1000,M=10000.

0-500M=0
500M-1000M=1
1000M-1500M=2

含义：0-500万之间的值，存储在0号数据节点(数据节点的索引从0开始) ； 500万-1000万之间的数据存储在1号数据节点； 1000万-1500万的数据节点存储在2号节点；

该分片规则，主要是针对于数字类型的字段适用。在MyCat的入门程序中，我们使用的就是该分片规则。

取模分片

根据指定的字段值与节点数量进行求模运算，根据运算结果，来决定该数据属于哪一个分片。

schema.xml逻辑表配置：

<table name="tb_log" dataNode="dn4,dn5,dn6" primaryKey="id" rule="mod-long" />

schema.xml数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml分片规则配置：

<tableRule name="mod-long">
    <rule>
        <columns>id</columns>
        <algorithm>mod-long</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

<function name="mod-long" class="io.mycat.route.function.PartitionByMod">
    <property name="count">3</property>
</function>

分片规则属性说明如下：

该分片规则，主要是针对于数字类型的字段适用。

一致性hash分片

所谓一致性哈希，相同的哈希因子计算值总是被划分到相同的分区表中，不会因为分区节点的增加而改变原来数据的分区位置，有效的解决了分布式数据的拓容问题。

schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 一致性hash -->
<table name="tb_order" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-murmur" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-murmur">
    <rule>
        <columns>id</columns>
        <algorithm>murmur</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

<function name="murmur" class="io.mycat.route.function.PartitionByMurmurHash">
    <property name="seed">0</property><!-- 默认是0 -->
    <property name="count">3</property>
    <property name="virtualBucketTimes">160</property>
</function>

分片规则属性含义：

枚举分片

通过在配置文件中配置可能的枚举值, 指定数据分布到不同数据节点上, 本规则适用于按照省份、性别、状态拆分数据等业务。

schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 枚举 -->
<table name="tb_user" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-intfile-enumstatus"/>

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-intfile">
    <rule>
        <columns>sharding_id</columns>
        <algorithm>hash-int</algorithm>
    </rule>
    
</tableRule>

<!-- 自己增加 tableRule -->
<tableRule name="sharding-by-intfile-enumstatus">
    <rule>
        <columns>status</columns>
        <algorithm>hash-int</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

<function name="hash-int" class="io.mycat.route.function.PartitionByFileMap">
    <property name="defaultNode">2</property>
    <property name="mapFile">partition-hash-int.txt</property>
</function>

partition-hash-int.txt ，内容如下 :

1=0
2=1
3=2

分片规则属性含义：

应用指定算法

运行阶段由应用自主决定路由到那个分片 , 直接根据字符子串（必须是数字）计算分片号。

schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 应用指定算法 -->
<table name="tb_app" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-substring" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-substring">
    <rule>
        <columns>id</columns>
        <algorithm>sharding-by-substring</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

<function name="sharding-by-substring" class="io.mycat.route.function.PartitionDirectBySubString">
    <property name="startIndex">0</property> <!-- zero-based -->
    <property name="size">2</property>
    <property name="partitionCount">3</property>
    <property name="defaultPartition">0</property>
</function>

分片规则属性含义：

示例：id=05-100000002 , 在此配置中代表根据id中从 startIndex=0，开始，截取siz=2位数字即05，05就是获取的分区，如果没找到对应的分片则默认分配到defaultPartition 。

固定分片hash算法

该算法类似于十进制的求模运算，但是为二进制的操作，例如，取 id 的二进制低 10 位与1111111111 进行位 & 运算，位与运算最小值为 0000000000，最大值为1111111111，转换为十进制，也就是位于0-1023之间。

特点：

如果是求模，连续的值，分别分配到各个不同的分片；但是此算法会将连续的值可能分配到相同的分片，降低事务处理的难度。
可以均匀分配，也可以非均匀分配。
分片字段必须为数字类型。

schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 固定分片hash算法 -->
<table name="tb_longhash" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-long-hash" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-long-hash">
    <rule>
        <columns>id</columns>
        <algorithm>sharding-by-long-hash</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

<!-- 分片总长度为1024，count与length数组长度必须一致； -->
<function name="sharding-by-long-hash" class="io.mycat.route.function.PartitionByLong">
    <property name="partitionCount">2,1</property>
    <property name="partitionLength">256,512</property>
</function>

分片规则属性含义：

约束 :

分片长度 : 默认最大2^10 , 为 1024 ;
count, length的数组长度必须是一致的 ;以上分为三个分区:0-255,256-511,512-1023

字符串hash解析算法

截取字符串中的指定位置的子字符串, 进行hash算法，算出分片。

schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 字符串hash解析算法 -->
<table name="tb_strhash" dataNode="dn4,dn5" rule="sharding-by-stringhash" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-stringhash">
    <rule>
        <columns>name</columns>
        <algorithm>sharding-by-stringhash</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

<function name="sharding-by-stringhash" class="io.mycat.route.function.PartitionByString">
    <property name="partitionLength">512</property> <!-- zero-based -->
    <property name="partitionCount">2</property>
    <property name="hashSlice">0:2</property>
</function>

分片规则属性含义：

按天分片算法

按照日期及对应的时间周期来分片。

schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 按天分片 -->
<table name="tb_datepart" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-date" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-date">
    <rule>
        <columns>create_time</columns>
        <algorithm>sharding-by-date</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

<function name="sharding-by-date" class="io.mycat.route.function.PartitionByDate">
    <property name="dateFormat">yyyy-MM-dd</property>
    <property name="sBeginDate">2022-01-01</property>
    <property name="sEndDate">2022-01-30</property>
    <property name="sPartionDay">10</property>
</function>

<!--
    从开始时间开始，每10天为一个分片，到达结束时间之后，会重复开始分片插入
    配置表的 dataNode 的分片，必须和分片规则数量一致，例如 2022-01-01 到 2022-12-31 ，每
    10天一个分片，一共需要37个分片。
-->

自然月分片

使用场景为按照月份来分片, 每个自然月为一个分片。

schema.xml中逻辑表配置：

<!-- 按自然月分片 -->
<table name="tb_monthpart" dataNode="dn4,dn5,dn6" rule="sharding-by-month" />

schema.xml中数据节点配置：

<dataNode name="dn4" dataHost="dhost1" database="itcast" />
<dataNode name="dn5" dataHost="dhost2" database="itcast" />
<dataNode name="dn6" dataHost="dhost3" database="itcast" />

rule.xml中分片规则配置：

<tableRule name="sharding-by-month">
    <rule>
        <columns>create_time</columns>
        <algorithm>partbymonth</algorithm>
    </rule>
</tableRule>

<function name="partbymonth" class="io.mycat.route.function.PartitionByMonth">
    <property name="dateFormat">yyyy-MM-dd</property>
    <property name="sBeginDate">2022-01-01</property>
    <property name="sEndDate">2022-03-31</property>
</function>

<!--
    从开始时间开始，一个月为一个分片，到达结束时间之后，会重复开始分片插入
    配置表的 dataNode 的分片，必须和分片规则数量一致，例如 2022-01-01 到 2022-12-31 ，一
    共需要12个分片。
-->

分片规则属性含义：

5、MyCat管理及监控

MyCat中，当执行一条SQL语句时，MyCat需要进行SQL解析、分片分析、路由分析、读写分离分析等操作，最终经过一系列的分析决定将当前的SQL语句到底路由到那几个(或哪一个)节点数据库，数据库将数据执行完毕后，如果有返回的结果，则将结果返回给MyCat，最终还需要在MyCat中进行结果合并、聚合处理、排序处理、分页处理等操作，最终再将结果返回给客户端。

而在MyCat的使用过程中，MyCat官方也提供了一个管理监控平台MyCat-Web（MyCat-eye）。Mycat-web 是 Mycat 可视化运维的管理和监控平台，弥补了 Mycat 在监控上的空白。帮 Mycat分担统计任务和配置管理任务。

Mycat-web 引入了 ZooKeeper 作为配置中心，可以管理多个节点。Mycat-web 主要管理和监控 Mycat 的流量、连接、活动线程和内存等，具备 IP 白名单、邮件告警等模块，还可以统计 SQL 并分析慢 SQL 和高频 SQL 等。为优化 SQL 提供依据。

Mycat默认开通2个端口，可以在server.xml中进行修改。

8066 数据访问端口，即进行 DML 和 DDL 操作。
9066 数据库管理端口，即 mycat 服务管理控制功能，用于管理mycat的整个集群状态连接MyCat的管理控制台：

mysql -h 192.168.200.210 -p 9066 -uroot -p123456

MyCat-eye

Mycat-web(Mycat-eye)是对mycat-server提供监控服务，功能不局限于对mycat-server使用。他通过JDBC连接对Mycat、Mysql监控，监控远程服务器(目前仅限于linux系统)的cpu、内存、网络、磁盘。

Mycat-eye运行过程中需要依赖zookeeper，因此需要先安装zookeeper。

访问地址：http://192.168.200.210:8082/mycat

开启MyCat的实时统计功能(server.xml)

<property name="useSqlStat">1</property> <!-- 1为开启实时统计、0为关闭 -->

在Mycat监控界面配置服务地址

4、读写分离

读写分离,简单地说是把对数据库的读和写操作分开,以对应不同的数据库服务器。主数据库提供写操作，从数据库提供读操作，这样能有效地减轻单台数据库的压力。

通过MyCat即可轻易实现上述功能，不仅可以支持MySQL，也可以支持Oracle和SQL Server。

1、一主一从

MySQL的主从复制，是基于二进制日志（binlog）实现的。

2、一主一从读写分离

MyCat控制后台数据库的读写分离和负载均衡由schema.xml文件datahost标签的balance属性控制。

（1）schema.xml配置

<!-- 配置逻辑库 -->
<schema name="ITCAST_RW" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100" dataNode="dn7">
</schema>

<dataNode name="dn7" dataHost="dhost7" database="itcast" />

<dataHost name="dhost7" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0" 
    dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">

    <heartbeat>select user()</heartbeat>

    <writeHost host="master1" url="jdbc:mysql://192.168.200.211:3306?
        useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" >

        <readHost host="slave1" url="jdbc:mysql://192.168.200.212:3306?
            useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
    </writeHost>
</dataHost>

writeHost代表的是写操作对应的数据库，readHost代表的是读操作对应的数据库。所以我们要想实现读写分离，就得配置writeHost关联的是主库，readHost关联的是从库。

而仅仅配置好了writeHost以及readHost还不能完成读写分离，还需要配置一个非常重要的负责均衡的参数 balance，取值有4种，具体含义如下：

所以，在一主一从模式的读写分离中，balance配置1或3都是可以完成读写分离的。

（2）server.xml配置

配置root用户可以访问SHOPPING、ITCAST 以及 ITCAST_RW逻辑库。

<user name="root" defaultAccount="true">

    <property name="password">123456</property>
    <property name="schemas">SHOPPING,ITCAST,ITCAST_RW</property>

    <!-- 表级 DML 权限设置 -->
    <!--
        <privileges check="true">
            <schema name="DB01" dml="0110" >
                <table name="TB_ORDER" dml="1110"></table>
            </schema>
        </privileges>
    -->
</user>

配置完毕MyCat后，重新启动MyCat。当主节点Master宕机之后，业务系统就只能够读，而不能写入数据了。

3、双主双从

一个主机 Master1 用于处理所有写请求，它的从机 Slave1 和另一台主机 Master2 还有它的从机 Slave2 负责所有读请求。当 Master1 主机宕机后，Master2 主机负责写请求，Master1 、Master2 互为备机。架构图如下:

（1）主库配置

Master1(192.168.200.211)

修改配置文件 /etc/my.cnf

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 2^32-1，默认为1
server-id=1

#指定同步的数据库
binlog-do-db=db01
binlog-do-db=db02
binlog-do-db=db03

# 在作为从数据库的时候，有写入操作也要更新二进制日志文件
log-slave-updates

重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

创建账户并授权

#创建itcast用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456';

#为 'itcast'@'%' 用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'@'%';

通过指令，查看两台主库的二进制日志坐标

show master status ;

Master2(192.168.200.213)

修改配置文件 /etc/my.cnf

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 2^32-1，默认为1
server-id=3

#指定同步的数据库
binlog-do-db=db01
binlog-do-db=db02
binlog-do-db=db03

# 在作为从数据库的时候，有写入操作也要更新二进制日志文件
log-slave-updates

重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

创建账户并授权

#创建itcast用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456';

#为 'itcast'@'%' 用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'@'%';

通过指令，查看两台主库的二进制日志坐标

show master status ;

（2）从库配置

Slave1(192.168.200.212)

修改配置文件 /etc/my.cnf

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 232-1，默认为1
server-id=2

重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

Slave2(192.168.200.214)

修改配置文件 /etc/my.cnf

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 232-1，默认为1
server-id=4

重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

（3）从库关联主库

两台从库配置关联的主库

需要注意slave1对应的是master1，slave2对应的是master2。

在 slave1(192.168.200.212)上执行

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.211', MASTER_USER='itcast',
MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002',
MASTER_LOG_POS=663;

在 slave2(192.168.200.214)上执行

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.213', MASTER_USER='itcast',
MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002',
MASTER_LOG_POS=663;

启动两台从库主从复制，查看从库状态

start slave;
show slave status \G;

两台主库相互复制

Master2 复制 Master1，Master1 复制 Master2。

在 Master1(192.168.200.211)上执行

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.213', MASTER_USER='itcast',
MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002',
MASTER_LOG_POS=663;

在 Master2(192.168.200.213)上执行

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.211', MASTER_USER='itcast',
MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002',
MASTER_LOG_POS=663;

启动两台从库主从复制，查看从库状态

start slave;
show slave status \G;

4、双主双从读写分离

MyCat控制后台数据库的读写分离和负载均衡由schema.xml文件datahost标签的balance属性控制，通过writeType及switchType来完成失败自动切换的。

（1）schema.xml

<schema name="ITCAST_RW2" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100" dataNode="dn7">
</schema>

<dataNode name="dn7" dataHost="dhost7" database="db01" />

<dataHost name="dhost7" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0"
    dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">

    <heartbeat>select user()</heartbeat>

    <writeHost host="master1" url="jdbc:mysql://192.168.200.211:3306?
        useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" >

        <readHost host="slave1" url="jdbc:mysql://192.168.200.212:3306?
            useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
    </writeHost>

    <writeHost host="master2" url="jdbc:mysql://192.168.200.213:3306?
        useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" >

        <readHost host="slave2" url="jdbc:mysql://192.168.200.214:3306?
            useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
    </writeHost>
</dataHost>

balance="1"
代表全部的 readHost 与 stand by writeHost 参与 select 语句的负载均衡，
简单的说，当双主双从模式(M1->S1，M2->S2，并且 M1 与 M2 互为主备)，正常情况下，
M2,S1,S2 都参与 select 语句的负载均衡 ;

writeType
0 : 写操作都转发到第1台writeHost, writeHost1挂了, 会切换到writeHost2上;
1 : 所有的写操作都随机地发送到配置的writeHost上 ;

switchType
-1 : 不自动切换
1 : 自动切换

（2）user.xml

配置root用户也可以访问到逻辑库 ITCAST_RW2。

<user name="root" defaultAccount="true">

    <property name="password">123456</property>
    <property name="schemas">SHOPPING,ITCAST,ITCAST_RW2</property>

    <!-- 表级 DML 权限设置 -->
    <!--
        <privileges check="true">
        <schema name="DB01" dml="0110" >
        <table name="TB_ORDER" dml="1110"></table>
        </schema>
        </privileges>
    -->
</user>