MySQL分库分表

分库分表指的是将原有的单机单库的单表横向拆分到多机、多库的多表

为什么要分库分表

一般情况下，分库分表主要是为了防止:

1. 单表数据量太大，行数过多，影响读写速度
2. 单表数据量太大，磁盘占用过多，难以存储、备份、还原

什么时候需要分库分表

过早优化是万恶之源。分库分表成本极高，不到万不得已，最好不要分库分表。

分库分表之前，我们可以先试试以下几个选项。如果实在必要，再进行分库分表。

1. 什么都不做

很多时候，分库分表都是世上无事，庸人自扰。

一千万数据量的表，对我们来说可能是个大表，对 MySQL 来说，可能毫无压力。MySQL本身对表容量没有做限制，有的用户甚至用MySQL跑着50亿行以上的大表。

一般情况下，MySQL使用InnoDB存储引擎，InnoDB默认的索引页大小是16KB。InnoDB的索引使用的数据结构是B+Tree，一个索引节点存储一个索引值加一个子节点地址。以INT类型的索引为例，一个索引节点占用 4+4=8 个字节，一个索引页可以存放节点数 16KB/8B=2K=2048 ，构成了一棵2048叉树。

如果在磁盘上查找索引，1000万的数据量需要寻址 log(10**7, 2048)=2.11 次，也就是2次IO。100亿的数据量需要寻址 log(10**10, 2048)=3.02 次，也就是3次IO。

100亿的数据量大约需要磁盘空间 10**10*100B=1TB ，索引占用大约 10**10*8B=80GB 。

所以，只要磁盘、内存和胆子都够大，用MySQL存储100亿的数据完全没问题，也完全可以做到毫秒级的读写。

2. 优化业务

在对数据库动手动脚前，先看看业务系统里是不是有不必要的或者可以整合的读写，是不是储存了太多毫无价值的数据

3. 数据库前端加缓存

适当添加缓存，可以极大地减少数据库的读取操作

4. 数据库加索引

OLTP操作尽量避免全表扫面

5. 数据库垂直切分

按业务分库，按冷热拆表

6. 表分区

将一个表在物理层拆分为多个表，对业务层完全透明。不同的表分区可以指定不同的物理磁盘，加大单表容量，提高并发读写速度，方便进行大表的备份与还原。

7. 换存储引擎

MySQL默认的存储引擎是InnoDB，在不开启压缩的情况下，空间浪费严重，一般1000万行无索引的表占用空间可达1GB。开启压缩后，大概可以节省一半的空间。换用 ARCHIVE 归档引擎，可以大幅提高压缩率，但是不支持索引，无法进行OLTP查表。换用 TokuDB 引擎进行折中，可以在支持索引的情况下，大幅压缩磁盘空间占用，大约可以节省80%左右的存储空间。

8. 读写分离

搭建MySQL集群，分离读写，主机写，从机读，主机写入同步从机。多主机可提高可用性，多从机可提高并发。

走完以上八步，一般情况就不需要分库分表了。

如何分库分表

分库分表主要有以下三种方式:

1. 手工分库分表

手工建立多库多表，按照特定的分库规则，读取或写入相应的表。一般用分表键对分表数量取余确定分表名。需要大量修改业务层代码，与业务层耦合严重。性能相对较高，但不易维护与扩展。

2. 中间件分库分表

将手工分库分表的逻辑抽象为一个中间件，对 Java 来说是自定义 javax.sql.DataSource 的实现，将分库分表逻辑封装在JDBC后面。对业务层相对透明，但是业界没有太靠谱的免费解决方案。

3. 代理分库分表

代理MySQL连接，业务层不连接真实的MySQL服务器，连接的是MySQL服务器的代理。MySQL代理服务器根据配置好的分库分表规则代理 SQL 请求，修改并转发SQL到真实的MySQL服务器，最后对接收到的请求结果进行归并处理。对业务层完全透明，但是多开了一个服务，增加了维护成本。