【详解】Mycat程序指定分区分片

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皮牙子抓饭 发表于 2025/12/31 10:13:17 2025/12/31
【摘要】 Mycat程序指定分区分片前言在大数据时代，数据库的性能和扩展性成为了许多应用的关键问题。为了应对这些问题，数据库分库分表（Sharding）技术应运而生。Mycat是一个开源的分布式数据库系统，它支持SQL解析、数据分片等功能，能够有效地帮助用户解决数据库扩展性和高可用性的问题。本文将详细介绍如何在Mycat中配置分区分片。什么是Mycat？Mycat，原名Atlas，是阿里云开发的一个开...

Mycat程序指定分区分片

前言

在大数据时代，数据库的性能和扩展性成为了许多应用的关键问题。为了应对这些问题，数据库分库分表（Sharding）技术应运而生。Mycat是一个开源的分布式数据库系统，它支持SQL解析、数据分片等功能，能够有效地帮助用户解决数据库扩展性和高可用性的问题。本文将详细介绍如何在Mycat中配置分区分片。

什么是Mycat？

Mycat，原名Atlas，是阿里云开发的一个开源项目，后成为独立项目。它是一个基于Java实现的MySQL代理层，可以看作是MySQL的一个增强版本。Mycat主要功能包括但不限于：

  • 读写分离：通过配置主从复制，实现读写分离。
  • 分库分表：支持水平拆分，即分库分表，以提高系统的处理能力和存储能力。
  • SQL解析与优化：支持SQL语句的解析和部分优化。
  • 高可用性：支持多节点部署，提高系统的可用性和稳定性。

分区分片的基本概念

分区（Partitioning）

分区是指在一个数据库内部，根据一定的规则将一个大表的数据分割成多个较小的部分，这些部分可以存储在同一个数据库的不同物理位置上。分区的主要目的是提高查询效率和管理大型数据库的能力。

分片（Sharding）

分片是指将一个数据库的数据分布在多个数据库实例上，每个实例称为一个分片。分片不仅可以提高系统的可扩展性，还可以通过增加更多的硬件资源来提升系统的处理能力。

Mycat中的分区分片配置

配置文件简介

Mycat的配置主要通过几个XML文件完成，其中最重要的两个文件是​​schema.xml​​和​​rule.xml​​。

  • schema.xml：定义了逻辑数据库、表、分片规则等信息。
  • rule.xml：定义了具体的分片策略，如哈希算法、范围算法等。

示例配置

假设我们有一个订单系统，需要对订单表进行分片。我们将订单表按照用户ID进行分片，每100个用户ID为一个分片单位。

1. 编辑 ​​schema.xml​​

首先，在​​schema.xml​​中定义逻辑数据库和表，并指定分片规则。

<schema name="db_order" checkSQLSchema="false" sqlMaxLimit="100">
    <table name="t_order" dataNode="dn1,dn2" rule="by-user-id"/>
</schema>

<dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="order_db_1"/>
<dataNode name="dn2" dataHost="localhost1" database="order_db_2"/>

<dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="1"
          writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1"  slaveThreshold="100">
    <heartbeat>select user()</heartbeat>
    <!-- can have multi write hosts -->
    <writeHost host="hostM1" url="localhost:3306" user="root" password="123456">
        <readHost host="hostS1" url="localhost:3307" user="root" password="123456"/>
    </writeHost>
</dataHost>
2. 编辑 ​​rule.xml​​

接下来，在​​rule.xml​​中定义具体的分片策略。

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

<function name="mod-long" class="io.mycat.route.function.PartitionByMod">
    <property name="count">2</property>
</function>

在这个例子中，我们使用了​​mod-long​​函数，它根据​​user_id​​对2取模的结果来决定数据应该存储在哪一个分片中。

测试分片效果

配置完成后，可以通过执行一些SQL语句来测试分片的效果。例如：

INSERT INTO t_order (order_id, user_id, amount) VALUES (1, 101, 100.0);
INSERT INTO t_order (order_id, user_id, amount) VALUES (2, 201, 200.0);

执行上述SQL后，可以检查​​order_db_1​​和​​order_db_2​​中的数据分布情况，验证分片是否按预期工作。





下面是一个简单的示例，展示如何在 Mycat 中配置分区分片规则。假设我们有一个电商系统，需要对订单表 ​​order​​ 进行分区分片，以提高查询效率和处理能力。

1. 配置 Mycat 的 ​​schema.xml​​

首先，我们需要在 ​​schema.xml​​ 文件中定义数据库、表以及分片规则。

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

    <!-- 定义数据库节点 -->
    <dataHost name="dh1" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1" slaveThreshold="100">
        <heartbeat>select user()</heartbeat>
        <writeHost host="hostM1" url="jdbc:mysql://192.168.1.1:3306/db1" user="root" password="password">
            <readHost host="hostS1" url="jdbc:mysql://192.168.1.2:3306/db1" user="root" password="password"/>
        </writeHost>
    </dataHost>

    <!-- 定义数据库分片 -->
    <schema name="db" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
        <table name="order" dataNode="dn1,dn2" rule="mod-long">
            <childTable name="order_item" primaryKey="id" joinKey="order_id" parentKey="id" />
        </table>
    </schema>

    <!-- 定义数据节点 -->
    <dataNode name="dn1" dataHost="dh1" database="db1" />
    <dataNode name="dn2" dataHost="dh1" database="db2" />

    <!-- 定义分片规则 -->
    <tableRule name="mod-long">
        <rule>
            <columns>user_id</columns>
            <algorithm>mod-long</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>

    <!-- 定义分片算法 -->
    <function name="mod-long" class="io.mycat.route.function.PartitionByMod">
        <property name="count">2</property>
    </function>

</mycat:schema>


2. 解释配置文件

  • dataHost: 定义了数据库主机，包括主从复制的配置。
  • schema: 定义了逻辑数据库，这里命名为 ​​db​​。
  • table: 定义了表 ​​order​​，并指定了数据节点 ​​dn1​​ 和 ​​dn2​​，以及分片规则 ​​mod-long​​。
  • dataNode: 定义了数据节点，分别对应不同的物理数据库实例。
  • tableRule: 定义了分片规则，使用 ​​mod-long​​ 算法。
  • function: 定义了分片算法，这里使用 ​​PartitionByMod​​，表示按 ​​user_id​​ 取模分片。

3. 应用场景

假设我们有以下订单表结构：

CREATE TABLE `order` (
  `id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `user_id` BIGINT(20) NOT NULL,
  `order_amount` DECIMAL(10, 2) NOT NULL,
  `create_time` DATETIME NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

根据上述配置，当插入或查询 ​​order​​ 表时，Mycat 会根据 ​​user_id​​ 的值进行取模运算，将数据分配到不同的物理数据库实例中。

例如：

  • 如果 ​​user_id​​ 是 1，则数据会被路由到 ​​db1​​。
  • 如果 ​​user_id​​ 是 2，则数据会被路由到 ​​db2​​。

4. 插入数据示例

INSERT INTO order (user_id, order_amount, create_time) VALUES (1, 100.00, NOW());
INSERT INTO order (user_id, order_amount, create_time) VALUES (2, 200.00, NOW());

5. 查询数据示例

SELECT * FROM order WHERE user_id = 1;
SELECT * FROM order WHERE user_id = 2;

通过这种方式，Mycat 能够有效地将数据分散到不同的数据库实例中，提高系统的整体性能和可扩展性。Mycat 是一个开源的分布式数据库系统，它主要作用于解决数据库的读写分离、分库分表等问题。在 Mycat 中，数据的分片（Sharding）是通过配置文件来实现的，特别是 ​​schema.xml​​ 文件。这个文件定义了逻辑数据库、逻辑表、物理数据库以及分片规则等信息。

分区与分片的概念

  • 分区：指的是将一个大的数据库分成多个较小的数据库实例，每个实例称为一个分区。
  • 分片：指的是将一张大的表分割成多张小表，这些小表存储在不同的数据库实例中，每个小表称为一个分片。

配置文件 ​​schema.xml​​

​​schema.xml​​ 文件是 Mycat 中非常重要的配置文件之一，用于定义数据库的逻辑结构和分片策略。以下是一个简单的 ​​schema.xml​​ 示例：

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

    <!-- 定义逻辑数据库 -->
    <schema name="TESTDB" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
        <table name="order" dataNode="dn1,dn2" rule="auto-sharding-long"/>
    </schema>

    <!-- 定义数据节点 -->
    <dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="testdb1"/>
    <dataNode name="dn2" dataHost="localhost2" database="testdb2"/>

    <!-- 定义数据源 -->
    <dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="1"
              writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1" slaveThreshold="100">
        <heartbeat>select user()</heartbeat>
        <writeHost host="hostM1" url="localhost:3306" user="root" password="password">
            <readHost host="hostS1" url="localhost:3307" user="root" password="password"/>
        </writeHost>
    </dataHost>

    <dataHost name="localhost2" maxCon="1000" minCon="10" balance="1"
              writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1" slaveThreshold="100">
        <heartbeat>select user()</heartbeat>
        <writeHost host="hostM2" url="localhost:3308" user="root" password="password">
            <readHost host="hostS2" url="localhost:3309" user="root" password="password"/>
        </writeHost>
    </dataHost>

    <!-- 定义分片规则 -->
    <tableRule name="auto-sharding-long">
        <rule>
            <columns>id</columns>
            <algorithm>mod-long</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>

    <!-- 定义算法 -->
    <function name="mod-long" class="io.mycat.route.function.PartitionByMod">
        <property name="count">2</property>
    </function>

</mycat:schema>

关键配置解析

  1. 逻辑数据库 (schema):
  • ​​name​​: 逻辑数据库的名称。
  • ​​checkSQLschema​​: 是否检查 SQL 语句中的数据库名。
  • ​​sqlMaxLimit​​: 单个 SQL 语句的最大返回行数。
  1. 逻辑表 (table):
  • ​​name​​: 逻辑表的名称。
  • ​​dataNode​​: 数据节点的名称，可以指定多个数据节点，用逗号分隔。
  • ​​rule​​: 分片规则的名称。
  1. 数据节点 (dataNode):
  • ​​name​​: 数据节点的名称。
  • ​​dataHost​​: 数据主机的名称。
  • ​​database​​: 物理数据库的名称。
  1. 数据主机 (dataHost):
  • ​​name​​: 数据主机的名称。
  • ​​maxCon​​: 最大连接数。
  • ​​minCon​​: 最小连接数。
  • ​​balance​​: 负载均衡策略。
  • ​​writeType​​: 写操作类型。
  • ​​dbType​​: 数据库类型（如 MySQL）。
  • ​​dbDriver​​: 数据库驱动类型。
  • ​​switchType​​: 切换类型。
  • ​​slaveThreshold​​: 从库延迟阈值。
  1. 心跳检测 (heartbeat):
  • 用于检测数据库连接是否正常。
  1. 写主节点 (writeHost) 和 读从节点 (readHost):
  • ​​host​​: 主机名或 IP 地址。
  • ​​url​​: 数据库连接 URL。
  • ​​user​​: 数据库用户名。
  • ​​password​​: 数据库密码。
  1. 分片规则 (tableRule):
  • ​​name​​: 分片规则的名称。
  • ​​columns​​: 参与分片的列名。
  • ​​algorithm​​: 分片算法的名称。
  1. 分片算法 (function):
  • ​​name​​: 分片算法的名称。
  • ​​class​​: 实现分片算法的类。
  • ​​property​​: 分片算法的参数。

示例解释

在这个示例中，​​TESTDB​​ 是一个逻辑数据库，包含一个名为 ​​order​​ 的逻辑表。这个表的数据被分片到两个数据节点 ​​dn1​​ 和 ​​dn2​​ 上，分片规则是根据 ​​id​​ 列的值进行取模运算，模数为 2。这意味着 ​​id​​ 为偶数的记录会被分到 ​​dn1​​，而 ​​id​​ 为奇数的记录会被分到 ​​dn2​​。

总结

通过 ​​schema.xml​​ 文件，Mycat 可以灵活地配置数据库的分片策略，从而实现数据的水平扩展和负载均衡。理解并正确配置 ​​schema.xml​​ 是使用 Mycat 进行数据库分片的关键。

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