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数据库分表

时间:2020-03-11 13:29:45  来源:  作者:

一:为什么要分表?

  • 如果一个表的每条记录的内容很大,那么就需要更多的IO操作,如果字段值比较大,而使用频率相对比较低,可以将大字段移到另一张表中,当查询不查大字段的时候,这样就减少了I/O操作
  • 如果一个表的数据量很少,那么查询就很快;如果表的数据量非常非常大,那么查询就变的比较慢;也就是表的数据量影响这查询的性能。
  • 表中的数据本来就有独立性,例如分别记录各个地区的数据或者不同时期的数据,特别是有些数据常用,而另外一些数据不常用。

大表对DDL操作有一定的影响,如创建索引,添加字段 修改表结构需要长时间锁表,会造成长时间的主从延迟,影响正常的数据操作

当产品运营很多年时数据量就会变的很大,如QQ的用户表,不知道QQ有多少用户,而且一个人可能有多个QQ号,如订单表,比如淘宝的订单数据有多少,都是惊人的数据量。单表行数超过 500 万行或者单表容量超过 2GB,才推荐进行分库分表。

二:分割方式

分表有两种分割方式,一种垂直分割另一种水平分割。

①:垂直分割

简单来说垂直拆分是指数据表列的拆分,把一张列比较多的表拆分为多张表。 垂直分割一般用于拆分大字段和访问频率低的字段,分离冷热数据。

垂直分割适用于记录不是非常多的,但是字段却很多,这样占用空间比较大,检索时需要执行大量的I/O,严重降低了性能,这个时候需要把大的自读那拆分到另一个表中,并且该表与源表时一对一关系。

垂直分割比较常见:

  • 例如博客系统中的文章表,比如文章tblarticles(id, titile, summary, content, userid, createtime),因为文章中的内容content字段可能会比较长,如果放在tblarticles中会严重影响文章表的查询速度,所以将内容放到tblarticlesdetail(articleid, content),像文章列表只需要查询tblarticles中的字段即可,如果想要查询文章的具体内容就关联tblarticlesdetail,
  • 像我们经常看到的tblorder表有对应的tblorder_detail, 就是减少order字段的数量,将一些使用频率相对较低的放在detail详情表中

垂直拆分的优点: 可以使得行数据变小,在查询时减少读取的Block数,减少I/O次数。此外,垂直分区可以简化表的结构,易于维护。 垂直拆分的缺点: 主键会出现冗余,需要管理冗余列,并会引起Join操作,可以通过在应用层进行Join来解决。此外,垂直分区会让事务变得更加复杂。

数据库分表

 

②:水平分割

水平拆分是指数据表行的拆分,表的行数超过500万行或者单表容量超过10GB时,查询就会变慢,这时可以把一张的表的数据拆成多张表来存放。水平分表尽可能使每张表的数据量相当,比较均匀。举个例子:我们可以将用户信息表拆分成多个用户信息表,这样就可以避免单一表数据量过大对性能造成影响。

水品拆分可以支持非常大的数据量。需要注意的一点是:分表仅仅是解决了单一表数据过大的问题,但由于表的数据还是在同一台机器上,其实对于提升MySQL并发能力没有什么意义,所以水品拆分最好分库。

水平拆分能够支持非常大的数据量存储,应用端改造也少,但分片事务难以解决,跨界点Join性能较差,逻辑复杂。

水平拆分会给应用增加复杂度,它通常在查询是需要多个表名,查询所有数据需要union操作。在许多数据库应用中,这种复杂性会超过它带来的优点,因为只要索引关键字不大,则在索引用于查询时,表中增加2-3倍数据量,查询时也就增加读一个索引层的磁盘次数,所以水平拆分要考虑数据量的增长速度,根据实际情况决定是否需要对表进行水平拆分。

数据库分表

 

例如:电话账单就可以分成多个表:最近3个月的账单数据存在一个表,3个月前的历史账单存放到另一种表,超过一年的历史账单可以存储到单独的存储介质上,这种拆分是最常用的水平拆分方法。

水平分割标准

水平分割最重要的是找到分割的标准,不同的表应根据业务找出不同的标准

  • 用户表可以根据用户的手机号段进行分割如user183、user150、user153、user189等,每个号段就是一张表
  • 用户表也可以根据用户的id进行分割,加入分3张表user0,user1,user2,如果用户的id%3=0就查询user0表,如果用户的id%3=1就查询user1表
  • 对于订单表可以按照订单的时间进行分表

三 数据库分片方案

  • 客户端代理: 分片逻辑在应用端,封装在jar包中,通过修改或者封装JDBC层来实现。 当当网的 Sharding-JDBC 、阿里的TDDL是两种比较常用的实现。
  • 中间件代理: 在应用和数据中间加了一个代理层。分片逻辑统一维护在中间件服务中。 我们现在谈的 Mycat、360的Atlas、网易的DDB等等都是这种架构的实现。

四:中间表查询:大表统计

创建一个中间表,中间表的结构和原始表结构一样,或多字段,将原始表中的部分数据转移到中间表,然后对中间表进行统计。 中间表复制源表部分数据,并且与源表相隔离,在中间表上做统计查询不会对在线应用产生负面影响 中间表上可以灵活的添加索引增加临时用的新字段,从而达到提高统计查询效率和辅助统计查询作用。



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