MySQL分庫分表總結講解

項目開發中，我們的數據庫數據越來越大，隨之而來的是單個表中數據太多。以至于查詢變慢，而且由于表的鎖機制導致應用操作也受到嚴重影響，出現了數據庫性能瓶頸。

當出現這種情況時，我們可以考慮分庫分表，即將單個數據庫或表進行拆分，拆分成多個庫和多個數據表，然后用戶訪問的時候，根據一定的算法與邏輯，讓用戶訪問不同的庫、不同的表，這樣數據分散到多個數據表中，減少了單個數據表的訪問壓力。提升了數據庫訪問性能。

下面是對項目中分庫分表的一些總結：

單庫單表

單庫單表是最常見的數據庫設計，例如，有一張用戶(user)表放在數據庫db中，所有的用戶都可以在db庫中的user表中查到。

單庫多表

隨著用戶數量的增加，user表的數據量會越來越大，當數據量達到一定程度的時候對user表的查詢會漸漸的變慢，從而影響整個DB的性能。如果使用mysql, 還有一個更嚴重的問題是，當需要添加一列的時候，mysql會鎖表，期間所有的讀寫操作只能等待。

可以通過某種方式將user進行水平的切分，產生兩個表結構完全一樣的user_0000,user_0001等表，user_0000 + user_0001 + …的數據剛好是一份完整的數據。

多庫多表

隨著數據量增加也許單臺DB的存儲空間不夠，隨著查詢量的增加單臺數據庫服務器已經沒辦法支撐。這個時候可以再對數據庫進行水平區分。

分庫分表規則

設計表的時候需要確定此表按照什么樣的規則進行分庫分表。例如，當有新用戶時，程序得確定將此用戶信息添加到哪個表中；同理，當登錄的時候我們得通過用戶的賬號找到數據庫中對應的記錄，所有的這些都需要按照某一規則進行。

路由

通過分庫分表規則查找到對應的表和庫的過程。如分庫分表的規則是user_id mod 4的方式，當用戶新注冊了一個賬號，賬號id的123,我們可以通過id mod 4的方式確定此賬號應該保存到User_0003表中。當用戶123登錄的時候，我們通過123 mod 4后確定記錄在User_0003中。

分庫分表產生的問題，及注意事項

1.分庫分表維度的問題

假如用戶購買了商品,需要將交易記錄保存取來，如果按照用戶的緯度分表，則每個用戶的交易記錄都保存在同一表中，所以很快很方便的查找到某用戶的購買情況，但是某商品被購買的情況則很有可能分布在多張表中，查找起來比較麻煩。反之，按照商品維度分表，可以很方便的查找到此商品的購買情況，但要查找到買人的交易記錄比較麻煩。

所以常見的解決方式有：

a.通過掃表的方式解決，此方法基本不可能，效率太低了。

b.記錄兩份數據，一份按照用戶緯度分表，一份按照商品維度分表。

c.通過搜索引擎解決，但如果實時性要求很高，又得關系到實時搜索。

2.聯合查詢的問題

聯合查詢基本不可能，因為關聯的表有可能不在同一數據庫中。

3.避免跨庫事務

避免在一個事務中修改db0中的表的時候同時修改db1中的表，一個是操作起來更復雜，效率也會有一定影響。

4.盡量把同一組數據放到同一DB服務器上

例如將賣家a的商品和交易信息都放到db0中，當db1掛了的時候，賣家a相關的東西可以正常使用。也就是說避免數據庫中的數據依賴另一數據庫中的數據。

一主多備

在實際的應用中，絕大部分情況都是讀遠大于寫。Mysql提供了讀寫分離的機制，所有的寫操作都必須對應到Master，讀操作可以在Master和Slave機器上進行，Slave與Master的結構完全一樣，一個Master可以有多個Slave,甚至Slave下還可以掛Slave,通過此方式可以有效的提高DB集群的QPS.                                                      

所有的寫操作都是先在Master上操作，然后同步更新到Slave上，所以從Master同步到Slave機器有一定的延遲，當系統很繁忙的時候，延遲問題會更加嚴重，Slave機器數量的增加也會使這個問題更加嚴重。

此外，可以看出Master是集群的瓶頸，當寫操作過多，會嚴重影響到Master的穩定性，如果Master掛掉，整個集群都將不能正常工作。

所以

1.當讀壓力很大的時候，可以考慮添加Slave機器的分式解決，但是當Slave機器達到一定的數量就得考慮分庫了。

2.當寫壓力很大的時候，就必須得進行分庫操作。

MySQL使用為什么要分庫分表

可以用說用到MySQL的地方,只要數據量一大, 馬上就會遇到一個問題,要分庫分表.

這里引用一個問題為什么要分庫分表呢？MySQL處理不了大的表嗎？

其實是可以處理的大表的.我所經歷的項目中單表物理上文件大小在80G多,單表記錄數在5億以上,而且這個表屬于一個非常核用的表:朋友關系表.

但這種方式可以說不是一個最佳方式. 因為面臨文件系統如Ext3文件系統對大于大文件處理上也有許多問題. 這個層面可以用xfs文件系統進行替換.但MySQL單表太大后有一個問題是不好解決: 表結構調整相關的操作基本不在可能.所以大項在使用中都會面監著分庫分表的應用.

從Innodb本身來講數據文件的Btree上只有兩個鎖, 葉子節點鎖和子節點鎖,可以想而知道,當發生頁拆分或是添加新葉時都會造成表里不能寫入數據. 所以分庫分表還就是一個比較好的選擇了.

那么分庫分表多少合適呢?

經測試在單表1000萬條記錄以下,寫入讀取性能是比較好的. 這樣在留點buffer,那么單表全是數據字型的保持在800萬條記錄以下, 有字符型的單表保持在500萬以下.

如果按 100庫100表來規劃,如用戶業務:

500萬*100*100 = 50000000萬 = 5000億記錄.

心里有一個數了,按業務做規劃還是比較容易的.

真題

設定網站用戶數量在千萬級，但是活躍用戶數量只有1%，如何通過優化數據庫提高活躍用戶訪問速度？

答：

可以使用MySQL的分區，把活躍用戶分在一個區，不活躍用戶分在另外一個區，本身活躍用戶區數據量比較少，因此可以提高活躍用戶訪問速度。

還可以水平分表，把活躍用戶分在一張表，不活躍用戶分在另一張表，可以提高活躍用戶訪問速度。

總結

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