Mycat中间件的下发准则
下面是轉(zhuǎn)的一篇:Mycat從入門到放棄,這篇文章寫得非常好,對(duì)分庫分表入門有醍醐灌頂之感
轉(zhuǎn)自:https://blog.csdn.net/u013235478/article/details/53178657
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當(dāng)初寫這篇文章的初衷只是想提醒自己在用一個(gè)開源產(chǎn)品前不僅要了解其提供的功能,更要了解其功能和場景邊界。
1.非分片字段查詢
Mycat中的路由結(jié)果是通過分片字段和分片方法來確定的。例如下圖中的一個(gè)Mycat分庫方案:
- 根據(jù)?tt_waybill?表的?id?字段來進(jìn)行分片
- 分片方法為?id?值取?3?的模,根據(jù)模值確定在DB1,DB2,DB3中的某個(gè)分片
如果查詢條件中有?id?字段的情況還好,查詢將會(huì)落到某個(gè)具體的分片。例如:
mysql>select * from tt_waybill where?id?= 12330;
此時(shí)Mycat會(huì)計(jì)算路由結(jié)果
12330 % 3 = 0 –> DB1
并將該請(qǐng)求路由到DB1上去執(zhí)行。?
如果查詢條件中沒有?分片字段?條件,例如:
mysql>select * from tt_waybill where waybill_no =88661;
此時(shí)Mycat無法計(jì)算路由,便發(fā)送到所有節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行:
DB1 –> select * from tt_waybill where waybill_no =88661;?
DB2 –> select * from tt_waybill where waybill_no =88661;?
DB3 –> select * from tt_waybill where waybill_no =88661;
如果該分片字段選擇度高,也是業(yè)務(wù)常用的查詢維度,一般只有一個(gè)或極少數(shù)個(gè)DB節(jié)點(diǎn)命中(返回結(jié)果集)。示例中只有3個(gè)DB節(jié)點(diǎn),而實(shí)際應(yīng)用中的DB節(jié)點(diǎn)數(shù)遠(yuǎn)超過這個(gè),假如有50個(gè),那么前端的一個(gè)查詢,落到MySQL數(shù)據(jù)庫上則變成50個(gè)查詢,會(huì)極大消耗Mycat和MySQL數(shù)據(jù)庫資源。
如果設(shè)計(jì)使用Mycat時(shí)有非分片字段查詢,請(qǐng)考慮放棄!
2.分頁排序
先看一下Mycat是如何處理分頁操作的,假如有如下Mycat分庫方案:?
一張表有30份數(shù)據(jù)分布在3個(gè)分片DB上,具體數(shù)據(jù)分布如下
DB1:[0,1,2,3,4,10,11,12,13,14]?
DB2:[5,6,7,8,9,16,17,18,19]?
DB3:[20,21,22,23,24,25,26,27,28,29]
(這個(gè)示例的場景中沒有查詢條件,所以都是全分片查詢,也就沒有假定該表的分片字段和分片方法)
當(dāng)應(yīng)用執(zhí)行如下分頁查詢時(shí)
mysql>select * from table limit 2;
Mycat將該SQL請(qǐng)求分發(fā)到各個(gè)DB節(jié)點(diǎn)去執(zhí)行,并接收各個(gè)DB節(jié)點(diǎn)的返回結(jié)果
DB1: [0,1]?
DB2: [5,6]?
DB3: [20,21]
但Mycat向應(yīng)用返回的結(jié)果集取決于哪個(gè)DB節(jié)點(diǎn)最先返回結(jié)果給Mycat。如果Mycat最先收到DB1節(jié)點(diǎn)的結(jié)果集,那么Mycat返回給應(yīng)用端的結(jié)果集為?[0,1],如果Mycat最先收到DB2節(jié)點(diǎn)的結(jié)果集,那么返回給應(yīng)用端的結(jié)果集為?[5,6]。也就是說,相同情況下,同一個(gè)SQL,在Mycat上執(zhí)行時(shí)會(huì)有不同的返回結(jié)果。
在Mycat中執(zhí)行分頁操作時(shí)必須顯示加上排序條件才能保證結(jié)果的正確性,下面看一下Mycat對(duì)排序分頁的處理邏輯。?
假如在前面的分頁查詢中加上了排序條件(假如表數(shù)據(jù)的列名為id)
mysql>select * from table?order by id?limit 2;
Mycat的處理邏輯如下圖:
在有排序呢條件的情況下,Mycat接收到各個(gè)DB節(jié)點(diǎn)的返回結(jié)果后,對(duì)其進(jìn)行最小堆運(yùn)算,計(jì)算出所有結(jié)果集中最小的兩條記錄?[0,1]?返回給應(yīng)用。
但是,當(dāng)排序分頁中有?偏移量?(offset)時(shí),處理邏輯又有不同。假如應(yīng)用的查詢SQL如下:
mysql>select * from table order by id?limit 5,2;
如果按照上述排序分頁邏輯來處理,那么處理結(jié)果如下圖:
Mycat將各個(gè)DB節(jié)點(diǎn)返回的數(shù)據(jù)?[10,11], [16,17], [20,21]?經(jīng)過最小堆計(jì)算后返回給應(yīng)用的結(jié)果集是?[10,11]。可是,對(duì)于應(yīng)用而言,該表的所有數(shù)據(jù)明明是?0-29?這30個(gè)數(shù)據(jù)的集合,limit 5,2?操作返回的結(jié)果集應(yīng)該是?[5,6],如果返回?[10,11]則是錯(cuò)誤的處理邏輯。
所以Mycat在處理?有偏移量的排序分頁?時(shí)是另外一套邏輯——改寫SQL?。如下圖:
Mycat在下發(fā)有?limit m,n?的SQL語句時(shí)會(huì)對(duì)其進(jìn)行改寫,改寫成?limit 0, m+n?來保證查詢結(jié)果的邏輯正確性。所以,Mycat發(fā)送到后端DB上的SQL語句是
mysql>select * from table order by id limit 0,7;
各個(gè)DB返回給Mycat的結(jié)果集是
DB1: [0,1,2,3,4,10,11]?
DB2: [5,6,7,8,9,16,17]?
DB3: [20,21,22,23,24,25,26]
經(jīng)過最小堆計(jì)算后得到最小序列?[0,1,2,3,4,5,6]?,然后返回偏移量為5的兩個(gè)結(jié)果為?[5,6]?。
雖然Mycat返回了正確的結(jié)果,但是仔細(xì)推敲發(fā)現(xiàn)這類操作的處理邏輯是及其消耗(浪費(fèi))資源的。應(yīng)用需要的結(jié)果集為2條,Mycat中需要處理的結(jié)果數(shù)為21條。也就是說,對(duì)于有?t?個(gè)DB節(jié)點(diǎn)的全分片?limit m, n?操作,Mycat需要處理的數(shù)據(jù)量為?(m+n)*t?個(gè)。比如實(shí)際應(yīng)用中有50個(gè)DB節(jié)點(diǎn),要執(zhí)行l(wèi)imit 1000,10操作,則Mycat處理的數(shù)據(jù)量為?50500?條,返回結(jié)果集為10,當(dāng)偏移量更大時(shí),內(nèi)存和CPU資源的消耗則是數(shù)十倍增加。
如果設(shè)計(jì)使用Mycat時(shí)有分頁排序,請(qǐng)考慮放棄!
3.任意表JOIN
先看一下在單庫中JOIN中的場景。假設(shè)在某單庫中有?player?和?team?兩張表,player?表中的?team_id?字段與?team?表中的?id?字段相關(guān)聯(lián)。操作場景如下圖:
JOIN操作的SQL如下
mysql>select p_name,t_name from player p, team t where p.no = 3 and p.team_id = t.id;
此時(shí)能查詢出結(jié)果
| Wade | Heat |
如果將這兩個(gè)表的數(shù)據(jù)分庫后,相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可能分布在不同的DB節(jié)點(diǎn)上,如下圖:
這個(gè)SQL在各個(gè)單獨(dú)的分片DB中都查不出結(jié)果,也就是說Mycat不能查詢出正確的結(jié)果集。
設(shè)計(jì)使用Mycat時(shí)如果要進(jìn)行表JOIN操作,要確保兩個(gè)表的關(guān)聯(lián)字段具有相同的數(shù)據(jù)分布,否則請(qǐng)考慮放棄!
4.分布式事務(wù)
Mycat并沒有根據(jù)二階段提交協(xié)議實(shí)現(xiàn)?XA事務(wù),而是只保證?prepare?階段數(shù)據(jù)一致性的?弱XA事務(wù)?,實(shí)現(xiàn)過程如下:
應(yīng)用開啟事務(wù)后Mycat標(biāo)識(shí)該連接為非自動(dòng)提交,比如前端執(zhí)行
mysql>begin;
Mycat不會(huì)立即把命令發(fā)送到DB節(jié)點(diǎn)上,等后續(xù)下發(fā)SQL時(shí),Mycat從連接池獲取非自動(dòng)提交的連接去執(zhí)行。
Mycat會(huì)等待各個(gè)節(jié)點(diǎn)的返回結(jié)果,如果都執(zhí)行成功,Mycat給該連接標(biāo)識(shí)為?Prepare Ready?狀態(tài),如果有一個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行失敗,則標(biāo)識(shí)為?Rollback?狀態(tài)。
執(zhí)行完成后Mycat等待前端發(fā)送?commit?或?rollback?命令。發(fā)送?commit?命令時(shí),Mycat檢測當(dāng)前連接是否為?Prepare Ready?狀態(tài),若是,則將?commit?命令發(fā)送到各個(gè)DB節(jié)點(diǎn)。
但是,這一階段是無法保證一致性的,如果一個(gè)DB節(jié)點(diǎn)在?commit?時(shí)故障,而其他DB節(jié)點(diǎn)?commit?成功,Mycat會(huì)一直等待故障DB節(jié)點(diǎn)返回結(jié)果。Mycat只有收到所有DB節(jié)點(diǎn)的成功執(zhí)行結(jié)果才會(huì)向前端返回?執(zhí)行成功?的包,此時(shí)Mycat只能一直?waiting?直至TIMEOUT,導(dǎo)致事務(wù)一致性被破壞。
設(shè)計(jì)使用Mycat時(shí)如果有分布式事務(wù),得先看是否得保證事務(wù)得強(qiáng)一致性,否則請(qǐng)考慮放棄!
總結(jié):1)非分片字段查詢時(shí),mycat會(huì)下發(fā)到后端所有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器查詢
?????????? 2)當(dāng)分頁查詢時(shí),會(huì)產(chǎn)生偏移量問題。正確的姿勢是,改寫SQL語句,然后下發(fā)。
?????????? 3)盡量避免MyCat聯(lián)合查詢時(shí),兩張表的對(duì)應(yīng)記錄不在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫中(多庫多表查詢)
?????????? 4)分布式事務(wù)。begin時(shí)不下發(fā),下一條語句到來時(shí),下發(fā)。等待所有節(jié)點(diǎn)返回結(jié)果。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Mycat中间件的下发准则的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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