MySQL8高级_读写分离和分库分表

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第01章 高性能架构模式

互联网业务兴起之后，海量用户加上海量数据的特点，单个数据库服务器已经难以满足业务需要，必须考虑数据库集群的方式来提升性能。高性能数据库集群的第一种方式是“读写分离”，第二种方式是“分库分表”。

1、读写分离

**读写分离原理：**读写分离的基本原理是将数据库读写操作分散到不同的节点上，下面是其基本架构图。

读写分离的基本实现：

• 数据库服务器搭建主从集群，一主一从、一主多从都可以。
• 数据库主机负责写操作或读写操作，从机只负责读操作。
• 数据库主机通过复制将数据同步到从机，每台数据库服务器都存储了所有的业务数据。
• 业务服务器将写操作发给数据库主机，将读操作发给数据库从机。

2、分库分表（数据库分片）

读写分离的问题：

读写分离分散了数据库读写操作的压力，但没有分散存储压力，为了满足业务数据存储的需求，就需要将存储分散到多台数据库服务器上。

2.1、分库

业务分库指的是按照业务模块将数据分散到不同的数据库服务器。例如，一个简单的电商网站，包括用户、商品、订单三个业务模块，我们可以将用户数据、商品数据、订单数据分开放到三台不同的数据库服务器上，而不是将所有数据都放在一台数据库服务器上。

业务分库带来的复杂性：

• join操作问题
• 实务问题
• 成本问题

2.2、分表

同一业务的单表数据也会达到单台数据库服务器的处理瓶颈。例如，淘宝的几亿用户数据，如果全部存放在一台数据库服务器的一张表中，肯定是无法满足性能要求的，此时就需要对单表数据进行拆分。

单表数据拆分有两种方式：垂直分表和水平分表。示意图如下：

上面这个示例比较简单，只考虑了一次切分的情况，实际架构设计过程中并不局限切分的次数，可以切两次，也可以切很多次。

单表进行切分后，是否将多个表分散在不同的数据库服务器中，可以根据实际的切分效果来确定。单表切分为多表后，新的表即使在同一个数据库服务器中，也可能带来可观的性能提升，如果性能能够满足业务要求，可以不拆分到多台数据库服务器，毕竟业务分库也会引入很多复杂性；如果单表拆分为多表后，单台服务器依然无法满足性能要求，那就需要将多个表分散在不同的数据库服务器中。

2.2.1、垂直分表

垂直分表适合将表中某些不常用且占了大量空间的列拆分出去。

例如，前面的例子是一个婚恋网站的用户表，在筛选用户时，主要是用 age 和 sex 两个字段进行查询，而 nickname 和 description 两个字段主要用于展示，一般不会在业务查询中用到。description 本身又比较长，因此我们可以将这两个字段独立到另外一张表中，这样在查询 age 和 sex 时，就能带来一定的性能提升。

垂直分表带来的复杂性：

2.2.2、水平分表

水平分表适合表行数特别大的表。

有的公司要求单表行数超过 5000 万就必须进行分表，这个数字可以作为参考，但并不是绝对标准，关键还是要看表的访问性能。

垂直分表带来的复杂性：

• id策略
• join操作
• count操作
• order by操作

3、实现方式

读写分离和分库分表具体的实现方式一般有两种：中间件封装 和 程序代码封装。

3.1、中间件封装

中间件封装指的是独立一套系统出来，实现读写操作分离和数据库服务器连接的管理。对于业务服务器来说，访问中间件和访问数据库没有区别，在业务服务器看来，中间件就是一个数据库服务器。

**基本架构是：**以读写分离为例

3.2、程序代码封装

程序代码封装指在代码中抽象一个数据访问层（或中间层封装），实现读写操作分离和数据库服务器连接的管理。

**其基本架构是：**以读些分离为例

第02章 MySQL主从复制

1、MySQL主从复制原理

基本原理：

slave会从master读取binlog来进行数据同步

具体步骤：

• step1：master将数据改变记录到二进制日志（binary log）中。

  • 二进制日志由配置文件log-bin参数指定
  • 这些记录过程叫做二进制日志事件（binary log events）

• step2： slave将master的binary log events拷贝到它的中继日志（relay log）中。

  • slave的I/O线程去请求主库 的binlog，并将得到的binlog日志写到relay log（中继日志） 文件中
  • master会生成一个 log dump 线程，用来给slave的I/O线程线程传输binlog

• step3：slave重做中继日志中的事件，将改变反映到自己的数据中。

  • slave的SQL线程，读取relay log日志，并解析成具体操作，从而实现主从操作一致，最终数据一致。

由此可见主从复制过程需要网络传输或大量的IO操作，这些操作会导致数据同步的延时

复制的基本原则：

• 每个master可以有多个salve

• 每个slave只有一个master

• 每个slave只能有一个唯一的服务器ID

2、一主一从常见配置

第一种：服务器规划：使用docker方式创建

第二种：克隆虚拟机，使用两台虚拟机的MySQL

• 注意：修改uuid值

  vim /var/lib/mysql/auto.cnf 下更改uuid，重启服务

  使用uuidgen生成

2.1、主服务器配置

• step1：操作MySQL主服务器配置文件：

  vim /etc/my.cnf
  

配置如下内容：

[mysqld]
# 服务器唯一id
server-id=1
# # 启用二进制日志，日志名是mysql-bin
log-bin=mysql-bin
# # 设置不需要复制的数据库
binlog-ignore-db=mysql
binlog-ignore-db=infomation_schema
# # 设置需要复制的数据库
binlog-do-db=mytestdb
# # 设置logbin格式
binlog_format=STATEMENT

logbin格式说明：

• binlog_format=STATEMENT：日志记录的是主机数据库的写指令，性能高，但是now()之类的函数以及获取系统参数的操作会出现主从数据不同步的问题。
• binlog_format=ROW（默认）：日志记录的是主机数据库的写后的数据，批量操作时性能较差，解决now()或者 user()或者 @@hostname 等操作在主从机器上不一致的问题。
• binlog_format=MIXED：是以上两种level的混合使用，有函数用ROW，没函数用STATEMENT，但是无法识别系统变量

binlog-ignore-db和binlog-do-db的优先级问题：

• step2：重新启动MySQL主服务器：端口3306

systemctl restart mysqld

• step3：主机中创建slave用户：

-- 创建slave用户
CREATE USER 'atguigu_slave'@'%';
-- 设置密码
ALTER USER 'atguigu_slave'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';
-- 授权
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'atguigu_slave'@'%';
-- 刷新权限
FLUSH PRIVILEGES;

• step4：主机中查询master状态：

执行完此步骤后不要再操作主服务器MYSQL，防止主服务器状态值变化

SHOW MASTER STATUS;

记下File和Position的值。执行完此步骤后不要再操作主服务器MYSQL，防止主服务器状态值变化。

**注意：**上面的步骤中，如果启动后，对配置文件进行了修改，则需要重启MySQL容器，重启后需要重新查看master状态

2.2、从服务器配置

• step1：修改MySQL从服务器配置文件：

vim /etc/my.cnf

配置如下内容：

[mysqld]
# 服务器唯一id
server-id=2
# 启用中继日志
relay-log=mysql-relay

• step2：启动MySQL从服务器：

  systemctl start mysqld
  

• step3：在从机上配置主从关系：

在从机上执行以下SQL操作（192.168.197.128是主服务器的IP）

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.197.128', 
MASTER_USER='atguigu_slave',MASTER_PASSWORD='123456', MASTER_PORT=3306,
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000003',MASTER_LOG_POS=1075; 

2.3、启动主从复制

启动从机的复制功能，执行SQL：

START SLAVE;
-- 查看状态（不需要分号）
SHOW SLAVE STATUS\G

**两个关键进程：**下面两个参数都是Yes，则说明主从配置成功！

2.4、实现主从复制

在主机中执行以下SQL，在从机中查看数据库、表和数据是否已经被同步

CREATE DATABASE mytestdb;
USE mytestdb;
CREATE TABLE mytbl(id INT,NAME VARCHAR(16));
INSERT INTO mytbl VALUES(1, 'zhang3');
INSERT INTO mytbl VALUES(2, @@hostname);

2.5、停止和重置

需要的时候，可以使用如下SQL语句

-- 在从机上执行。功能说明：停止I/O 线程和SQL线程的操作。
stop slave; 

-- 在从机上执行。功能说明：用于删除SLAVE数据库的relaylog日志文件，并重新启用新的relaylog文件。
reset slave;

-- 在主机上执行。功能说明：删除所有的binglog日志文件，并将日志索引文件清空，重新开始所有新的日志文件。
-- 用于第一次进行搭建主从库时，进行主库binlog初始化工作；
reset master;

2.6、常见错误

则可能的解决办法是：

1）停止stop slave; 再启动start slave;看是否能正常运行

2）两个服务器的防火墙是否关闭，是否互相能ping通

3）配置文件是否正确、是否重启了服务器

4）连接主机的语句是否正确

5. 可能是uuid 一致(master,slave uuid) vim /var/lib/mysql/auto.cnf 下更改uuid，重启服务 {克隆的话，提前改}

使用uuidgen生成

错误1

启动主从复制后，常见错误是Slave_IO_Running： No 或者 Connecting 的情况，此时查看下方的 Last_IO_ERROR错误日志，根据日志中显示的错误信息在网上搜索解决方案即可

典型的错误例如：Last_IO_Error: Got fatal error 1236 from master when reading data from binary log: 'Client requested master to start replication from position > file size'

解决方案：

-- 在从机停止slave
STOP SLAVE;

-- 在主机查看mater状态
SHOW MASTER STATUS;
-- 在主机刷新日志
FLUSH LOGS;
-- 再次在主机查看mater状态（会发现File和Position发生了变化）
SHOW MASTER STATUS;
-- 修改从机连接主机的SQL，并重新连接即可

错误2

启动docker容器后提示 WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.

此错误，虽然不影响主从复制的搭建，但是如果想从远程客户端通过以下方式连接docker中的MySQL则没法连接

C:\Users\administrator>mysql -h 192.168.100.201 -P 3306 -u root -p

解决方案：

#修改配置文件：
vim /usr/lib/sysctl.d/00-system.conf
#追加
net.ipv4.ip_forward=1
#接着重启网络
systemctl restart network

错误3

如果想通过图形客户端连接MySQL，但是报告如下错误，因为旧版本的MySQL图形界面，使用了不同的密码策略

**解决方案：**登录到MySQL的命令行窗口，然后 执行这条SQL：

ALTER USER 'root'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '任意密码';

第03章 MyCat

1、简介

1.1、什么是MyCat

在第一章中我们提到，读写分离和分库分表具体的实现方式一般有两种：中间件封装 和 程序代码封装。

MyCat就是一个数据库中间件。

网址：http://www.mycat.org.cn/

1.2、MyCat的作用

• 读写分离

• 数据库分片

• 多数据源整合

1.3、安装MyCat

因为MyCat没有官方的docker镜像文件，而Linux系统上的MyCat安装也十分方便，因此我们直接将它安装在Linux系统上。

**解压：**MyCat解压即可使用。把课前资料中的Mycat-server-1.6.7.6-release-20220524173810-linux.tar.gz上传到/opt目录下，解压获得MyCat：

cd /opt
tar -zxvf Mycat-server-1.6.7.6-release-20220524173810-linux.tar.gz

**配置文件：**打开MyCat目录结构如下

• bin：二进制执行文件

• conf：配置文件目录

• lib：依赖

• logs：日志

1.2、配置MyCat

**核心的配置有3个：**conf目录

• server.xml：定义用户以及系统相关变量，如端口等
• schemal.xml：定义逻辑库、表、分片节点等内容
• rule.xml：定义分片规则

**server配置：**server.xml中配置了MyCat作为虚拟数据库的基本信息

2、MyCat实现读写分离

2.1、配置

**schema.xml配置：**配置虚拟库（TESTDB）和真实数据库（mytestdb）的映射信息，实现读写分离。

将以下配置替换schema.xml中的内容。

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">

	<!-- 虚拟库与真实库的映射 
		name="TESTDB" 虚拟库的名字，对应刚刚在server.xml中设置的TESTDB
		sqlMaxLimit="100"，允许最大查询记录数
		checkSQLschema="false" 是否自动去掉SQL语句 dbname.tablename 前的 dbname
		dataNode="dn1" 指向虚拟库对应的真实database，值为dataNode标签的name
	-->
	<schema name="TESTDB" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100" randomDataNode="dn1">
		<table name="mytbl" dataNode="dn1"/>
	</schema>
	<!-- 每一个dataNode就是一个数据库分片
		name：名称
		dataHost：真实库的主机信息，对应<dataHost>标签
		database：真实database名称
	-->
	<dataNode name="dn1" dataHost="host1" database="mytestdb" />
	<!-- 真实库的主机信息
		name：主机名
		maxCon：最大连接， minCon：最小连接
		balance：负载均衡方式：0~3四种选项。0，不开启读写分离。1~3都开启，区别是主服务器是否参与读
		writeType：写负载均衡。永远设置0
		dbDriver：驱动类型，推荐native，可选jdbc
		switchType：主从的自动切换
		slaveThreshold：读写分离场景下，主从延迟超出阈值slaveThreshold，则从库不参与此次的负载均衡
	-->
	<dataHost name="host1" maxCon="1000" minCon="10" balance="1"
			  writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1"  slaveThreshold="100">
		<heartbeat>select user()</heartbeat>
		<!-- can have multi write hosts -->
		<writeHost host="hostM1" url="jdbc:mysql://192.168.200.129:3306" user="root" password="123456">
			<!-- can have multi read hosts -->
			<readHost host="hostS1" url="jdbc:mysql://192.168.200.130:3306" user="root" password="123456" />
		</writeHost>
	</dataHost>
</mycat:schema>

**读写分离：**以上配置文件中读写分离的关键配置是：

其中balance是负载均衡类型，目前的取值有4 种：

（1）balance=“0”, 不开启读写分离机制，所有读操作都发送到当前可用的 writeHost 上。

（2）balance=“1”，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。

（3）balance=“2”，所有读操作都随机的在 writeHost、readhost 上分发。

（4）balance=“3”，所有读请求随机的分发到 readhost 执行，writerHost 不负担读压力

为了能看到读写分离的效果，把schema.xml中的balance设置成2，会在两个主机间切换查询 (2只限于测试，生产环境请选择1或3)

2.2、启动MyCat

# 进入 mycat/bin目录：
cd /opt/mycat/bin

# 启动： 
./mycat start

# 控制台启动： 
./mycat console

# 停止： 
./mycat stop

# 重启： 
./mycat restart

# 状态： 
./mycat status

# 查看日志文件：
mycat/logs/wrapper.log

首先确认关闭MyCat主机防火墙：

systemctl stop firewalld.service

连接MyCat：默认端口是：8066

mysql -h192.168.200.129 -P8066 -uroot -p

在从库中往mytbl表中新增一条数据：

USE TESTDB;

INSERT INTO mytbl VALUES(10, 'atguigu');

在MyCat中查看记录：

SELECT * FROM mytbl;

读取数据会随机在主 ，从机上！

现在：mycat 安装了 主机下 ip - 129

​ 第一次连接的时候，几乎100% 会出现一个问题！ 无效数据！ ERROR 1184 (HY000): Invalid DataSource:0

​ 解决方案：

1. 如果你windows 有 mysql 的客户端 ，试着用window mysql 客户端连接一下mycat 执行命令！

2. 单独在配置一个mycat; {jdk – mysql 的客户端 }

   mycat 坑！

3、MyCat数据分片

3.1、mycat分片原理

MyCat的分片实现：

**逻辑库(schema) ：**MyCat作为一个数据库中间件，起到一个程序与数据库的桥梁作用。开发人员无需知道MyCat的存在，只需要知道数据库的概念即可。为了让MyCat更透明，它会把自己“伪装”成一个MySQL数据库，因此需要有一个虚拟的 database，在MyCat中也叫逻辑库，英文就是schema。

**逻辑表（table）：**既然有逻辑库，那么就会有逻辑表，分布式数据库中，对应用来说，读写数据的表就是逻辑表。逻辑表，可以是数据切分后，分布在一个或多个分片库中，也可以不做数据切分，不分片，只有一个表构成。

**分片节点(dataNode)：**数据切分后，一个大表被分到不同的分片数据库上面，每个表分片所在的数据库就是分片节点（dataNode）。

**节点主机(dataHost)：**数据切分后，每个分片节点（dataNode）不一定都会独占一台机器，同一机器上面可以有多个分片数据库，这样一个或多个分片节点（dataNode）所在的机器就是节点主机（dataHost），为了规避单节点主机并发数限制，尽量将读写压力高的分片节点（dataNode）均衡的放在不同的节点主机（dataHost）。

**分片规则(rule)：**前面讲了数据切分，一个大表被分成若干个分片表，就需要一定的规则，这样按照某种业务规则把数据分到某个分片的规则就是分片规则，数据切分选择合适的分片规则非常重要，将极大的避免后续数据处理的难度。

3.2、分片分析

**注意：**分库分表必须是干净的库和表（不能有数据）

分片原则：

1. 能不切分尽量不要切分。数据量不是很大的库或者表，尽量不要分片。单表行数 500W ,或者数据超过2G,才考虑分库分表！
2. 尽量按照功能模块分库，避免跨库join。

#客户表  rows:20万 
CREATE TABLE `customer`(
    id INT AUTO_INCREMENT,
    NAME VARCHAR(200),
    PRIMARY KEY(id)
);
 
 
#订单表   rows:600万
CREATE TABLE `orders`(
    id INT AUTO_INCREMENT,
    order_type INT,
    customer_id INT,
    amount DECIMAL(10,2),
    PRIMARY KEY(id)  
); 
 
 
#订单详细表     rows:600万
CREATE TABLE `orders_detail`(
    id INT AUTO_INCREMENT,
    detail VARCHAR(2000),
    order_id INT,
    PRIMARY KEY(id)
);
 
 
#订单状态字典表   rows:20
CREATE TABLE `dict_order_type`(
    id INT AUTO_INCREMENT,
    order_type VARCHAR(200),
    PRIMARY KEY(id)
);

问题：以上四个表如何分库？

答案：客户表分在一个数据库，另外三张都需要关联查询，分在另外一个数据库。

3.3、创建MySQL服务器

服务器规划：使用docker方式创建，主从服务器IP一致

• 服务器1：容器名atguigu-mysql-a，端口3308
• 服务器2：容器名atguigu-mysql-b，端口3309

3.3.1、创建服务器

为了方便，这里我们就不创建配置文件和数据目录的映射了

#先开启防火墙（否则无法创建成功）
systemctl start firewalld.service

# 创建并启动MySQL服务器a：端口3308
docker run -d \
-p 3308:3306 \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
--name atguigu-mysql-a \
mysql:8.0.29

# 创建并启动MySQL服务器b：端口3309
docker run -d \
-p 3309:3306 \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
--name atguigu-mysql-b \
mysql:8.0.29

#再关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service

3.3.2、创建数据库和表

在atguigu-mysql-a上添加order库

#进入容器：
docker exec -it atguigu-mysql-a env LANG=C.UTF-8 /bin/bash
#进入容器内的mysql命令行
mysql -uroot -p

-- 第一次登录后修改默认密码插件，以便旧版本的图形客户端访问
ALTER USER 'root'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';

-- 创建数据库
CREATE DATABASE `order`;

在atguigu-mysql-b上添加user库

#进入容器：
docker exec -it atguigu-mysql-b env LANG=C.UTF-8 /bin/bash
#进入容器内的mysql命令行
mysql -uroot -p

-- 第一次登录后修改默认密码插件，以便旧版本的图形客户端访问
ALTER USER 'root'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';

-- 创建数据库
CREATE DATABASE `user`;

3.4、分库实现

停止MyCat

在从机执行
./mycat stop

主节点 ：dn1 129 创建 orders 数据库 与 三张表

从节点 ：dn2 130 创建 orders 数据库 与 一张客户表

配置schema.xml实现MyCat分库：

具体内容如下：

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">

	<schema name="TESTDB" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100" randomDataNode="dn1" dataNode="dn1">
		<table name="customer" dataNode="dn2"/>
	</schema>
	<!-- <dataNode name="dn1$0-743" dataHost="localhost1" database="db$0-743"
		/> -->
	<dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="orders" />
	<dataNode name="dn2" dataHost="localhost2" database="orders" />
	<!--<dataNode name="dn4" dataHost="sequoiadb1" database="SAMPLE" />
	 <dataNode name="jdbc_dn1" dataHost="jdbchost" database="db1" />
	<dataNode	name="jdbc_dn2" dataHost="jdbchost" database="db2" />
	<dataNode name="jdbc_dn3" 	dataHost="jdbchost" database="db3" /> -->
	<dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="2"
			  writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1"  slaveThreshold="100">
		<heartbeat>select user()</heartbeat>
		<!-- can have multi write hosts -->
		<writeHost host="hostM1" url="jdbc:mysql://192.168.200.129:3306" user="root"
				   password="123456">
		</writeHost>
		<!-- <writeHost host="hostM2" url="localhost:3316" user="root" password="123456"/> -->
	</dataHost>
	<dataHost name="localhost2" maxCon="1000" minCon="10" balance="2"
			  writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1"  slaveThreshold="100">
		<heartbeat>select user()</heartbeat>
		<!-- can have multi write hosts -->
		<writeHost host="hostM2" url="jdbc:mysql://192.168.200.130:3306" user="root"
				   password="123456">
		</writeHost>
		<!-- <writeHost host="hostM2" url="localhost:3316" user="root" password="123456"/> -->
	</dataHost>
	
</mycat:schema>

启动MyCat：

 ./mycat start

连接MyCat

首先确认关闭MyCat主机防火墙：

systemctl stop firewalld.service

连接MyCat：默认端口是：8066

mysql -h192.168.200.129 -P8066 -uroot -p

测试分库

在MyCat中查看有哪些表：

USE TESTDB;

SHOW TABLES;

-- 在MyCat中执行四张表的建表语句，发现table被分别创建在了dn1和dn2中

**注意：**有的环境下在MyCat客户端能够创建表到不同的主机下，但由于兼容性问题，看到的表可能不完整

3.5、分表实现

接下来以order表做分表演示

先停止mycat服务：

./mycat stop

首先在rule.xml中配置分表规则

<tableRule name="order_rule">
    <rule>
        <columns>customer_id</columns>
        <algorithm>mod-long</algorithm>
    </rule>
</tableRule>
-- 修改原有配置文件的数据  3---2
<function name="mod-long" class="io.mycat.route.function.PartitionByMod">
    <!-- how many data nodes -->
    <property name="count">2</property>
</function>

在schema.xml中配置使用分表规则

<schema name="TESTDB" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100" randomDataNode="dn1" dataNode="dn1">
		<table name="customer" dataNode="dn2"/>
		<table name="orders" dataNode="dn1,dn2"  rule="order_rule" ></table>
	</schema>

手动在数据节点dn2上建orders表

-- 执行orders的建表语句
#订单表   rows:600万
CREATE TABLE `orders`(
    id INT AUTO_INCREMENT,
    order_type INT,
    customer_id INT,
    amount DECIMAL(10,2),
    PRIMARY KEY(id)  
); 

最后启动mycat

./mycat start

往MyCat中插入几条数据：

-- 在mycat里向orders表插入数据，INSERT时字段不能省略
INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES (1,101,100,100100);
INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES(2,101,100,100300);
INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES(3,101,101,120000);
INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES(4,101,101,103000);
INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES(5,102,101,100400);
INSERT INTO orders(id,order_type,customer_id,amount) VALUES(6,102,100,100020);

测试分表

在mycat、dn1、dn2中查看orders表数据，分表成功

3.6、跨库JOIN

停止MyCat

./mycat stop

修改schema配置文件

<table name="orders" dataNode="dn1,dn2"  rule="order_rule" fetchStoreNodeByJdbc="true">
    <childTable name="orders_detail" primaryKey="id" joinKey="order_id" parentKey="id" />
</table>

在数据节点dn2上建orders_detail表

-- 执行orders_detail的建表语句
 
#订单详细表     rows:600万
CREATE TABLE `orders_detail`(
    id INT AUTO_INCREMENT,
    detail VARCHAR(2000),
    order_id INT,
    PRIMARY KEY(id)
);

启动MyCat

./mycat start

访问Mycat向orders_detail表插入数据

INSERT INTO orders_detail(id,detail,order_id) VALUES(1,'detail1',1);
INSERT INTO orders_detail(id,detail,order_id) VALUES(2,'detail1',2);
INSERT INTO orders_detail(id,detail,order_id) VALUES(3,'detail1',3);
INSERT INTO orders_detail(id,detail,order_id) VALUES(4,'detail1',4);
INSERT INTO orders_detail(id,detail,order_id) VALUES(5,'detail1',5);
INSERT INTO orders_detail(id,detail,order_id) VALUES(6,'detail1',6);

在mycat、dn1、dn2中运行两个表join语句

SELECT o.*, od.detail FROM orders o INNER JOIN orders_detail od ON o.id = od.order_id;

3.7、全局表

3.7.1、什么是全局表

在分片的情况下，当业务表因为规模而进行分片以后，业务表与这些附属的字典表之间的关联，就成了比较棘手的问题，考虑到字典表具有以下几个特性：

（1）变动不频繁

（2）数据量总体变化不大

（3）数据规模不大，很少有超过数十万条记录

鉴于此，Mycat 定义了一种特殊的表，称之为“全局表”，全局表具有以下特性：

（1）全局表的插入、更新操作会实时在所有节点上执行，保持各个分片的数据一致性

（2）全局表的查询操作，只从一个节点获取

（3）全局表可以跟任何一个表进行 JOIN 操作

3.7.2、配置全局表

停止MyCat

修改schema配置文件

<table name="orders" dataNode="dn1,dn2" rule="order_rule" fetchStoreNodeByJdbc="true" >  
	<childTable name="orders_detail" primaryKey="id" joinKey="order_id" parentKey="id" />
</table>
<table name="dict_order_type" dataNode="dn1,dn2" type="global" ></table>

在dn2创建dict_order_type表

CREATE TABLE `dict_order_type`(
    id INT AUTO_INCREMENT,
    order_type VARCHAR(200),
    PRIMARY KEY(id)
);

启动MyCat

访问Mycat向dict_order_type表插入数据

INSERT INTO dict_order_type(id,order_type) VALUES(101,'type1');
INSERT INTO dict_order_type(id,order_type) VALUES(102,'type2');

在Mycat、dn1、dn2中查询表数据

3.8、全局序列

在实现分库分表的情况下，数据库自增主键已无法保证自增主键的全局唯一。

为此，Mycat 提供了全局 sequence，并且提供了包含本地配置和数据库配置等多种实现方式。

3.8.1、本地文件

此方式 Mycat 将 sequence 配置到文件中，当使用到 sequence 中的配置后，Mycat 会更新classpath 中的 sequence_conf.properties 文件中 sequence 当前的值。

优点：本地加载，读取速度较快

缺点：抗风险能力差，Mycat所在主机宕机后，无法读取本地文件。

3.8.2、时间戳方式

全局序列ID = 64 位二进制 (42(毫秒)+5(机器 ID)+5(业务编码)+12(重复累加) 换算成十进制为 18 位数的 long 类型，每毫秒可以并发 12 位二进制的累加。

第一位：固定为0 二进制里面第一个bit如果是1，表示负数，我们需要生产的数据都是正数，所以第一位要给 0

41bit: 时间戳

数值取值范围 2^41 -1

10 bit:

前5位可以为机房id， 后5位可以代表机器id。 也可以根据公司的实际情况自由定制。

12 bit: 自增序列

同一毫秒内，同一机器可以产生2^12-1 = 4096 个不同的id。

优点：配置简单

缺点：18位ID过长

3.8.3、自主生成全局序列

可在java项目里自己生成全局序列，如下：

根据业务逻辑组合

可以利用 redis的单线程原子性 incr来生成序列

但，自主生成需要单独在工程中用java代码实现，引入了分布式项目的复杂性。

3.8.4、数据库方式

利用数据库的一个表来进行计数累加。

停止MyCat

在dn1主机上创建全局序列表

CREATE TABLE MYCAT_SEQUENCE (
    NAME VARCHAR(50) NOT NULL,
    current_value INT NOT NULL,
    increment INT NOT NULL DEFAULT 100, 
    PRIMARY KEY(NAME)
) ENGINE=INNODB;
-- 查询当前序列
SELECT * FROM MYCAT_SEQUENCE;
-- 删除全局序列表
TRUNCATE TABLE MYCAT_SEQUENCE;

创建全局序列所需函数

官方提供

DELIMITER $$ 
CREATE FUNCTION mycat_seq_currval(seq_name VARCHAR(50)) RETURNS VARCHAR(64)
DETERMINISTIC  
BEGIN
DECLARE retval VARCHAR(64);
SET retval="-999999999,null";
SELECT CONCAT(CAST(current_value AS CHAR),",",CAST(increment AS CHAR)) INTO retval FROM
MYCAT_SEQUENCE WHERE NAME = seq_name;
RETURN retval;
END $$
DELIMITER ;
 
DELIMITER $$
CREATE FUNCTION mycat_seq_setval(seq_name VARCHAR(50),VALUE INTEGER) RETURNS VARCHAR(64)
DETERMINISTIC
BEGIN
UPDATE MYCAT_SEQUENCE
SET current_value = VALUE
WHERE NAME = seq_name;
RETURN mycat_seq_currval(seq_name);
END $$
DELIMITER ;
 
DELIMITER $$
CREATE FUNCTION mycat_seq_nextval(seq_name VARCHAR(50)) RETURNS VARCHAR(64) 
DETERMINISTIC
BEGIN
UPDATE MYCAT_SEQUENCE
SET current_value = current_value + increment WHERE NAME = seq_name;
RETURN mycat_seq_currval(seq_name);
END $$
DELIMITER ;

在dn1节点上初始化序列表记录

INSERT INTO MYCAT_SEQUENCE(NAME,current_value,increment) VALUES ('ORDERS', 400000,100);

修改MyCat配置

修改sequence_db_conf.properties：vim sequence_db_conf.properties

意思是 ORDERS这个序列在dn1这个节点上，具体dn1节点是哪台机子，请参考schema.xml

server.xml

全局序列类型：0-本地文件，1-数据库方式，2-时间戳方式。此处应该修改成1。

1

重启Mycat

验证全局序列

登录MyCat，插入数据

INSERT INTO orders(id,amount,customer_id,order_type) VALUES(NEXT VALUE FOR MYCATSEQ_ORDERS,1000,101,102);

查询数据

SELECT * FROM orders;

重启Mycat后，再次插入数据，再查询(模拟Mycat备机上线)

• 并不是每次生成序列都读写数据库，这样效率太低。
• Mycat会预加载一部分号段到Mycat的内存中，这样大部分读写序列都是在内存中完成的。
• 如果内存中的号段用完了 Mycat会再向数据库要一次。
• 问：如果Mycat崩溃了 ，内存中的序列岂不是都没了？
• 是的。如果是这样，那么Mycat启动后会向数据库申请新的号段，原有号段会弃用。
• 也就是说如果Mycat重启，那么损失是当前的号段没用完的号码，但是不会因此出现主键重复