中间件ShardingSphere开发指南

ShardingSphere模式介绍

ShardingSphere支持多种模式，建议根据实际业务情况选择。各模式介绍如下表。

设置配置模板

1. ECS实例上使用如下命令进入模板目录。

   cd apache-shardingsphere-incubating-4.0.0-sharding-proxy-bin  
   cd conf

2. 使用如下命令查看目录内所有文件。

   # ll  
   total 24  
   -rw-r--r-- 1 501 games 3019 Jul 30  2019 config-encrypt.yaml  
   -rw-r--r-- 1 501 games 3582 Apr 22  2019 config-master_slave.yaml  
   -rw-r--r-- 1 501 games 4278 Apr 22  2019 config-sharding.yaml  
   -rw-r--r-- 1 501 games 1918 Jul 30  2019 server.yaml

   说明

   • config-encrypt.yaml：数据脱敏配置文件
   • config-master_slave.yaml：读写分离配置文件
   • config-sharding.yaml：数据分片配置文件
   • server.yaml：公共配置文件
3. 修改配置文件。
   说明 配置文件的详细说明请参见ShardingSphere官方手册，本文仅以数据分片进行简单说明。

   • 数据分片示例

     schemaName: #逻辑数据源名称  
     
     dataSources: #数据源配置，可配置多个data_source_name。 
       <data_source_name>: #与Sharding-JDBC配置不同，无需配置数据库连接池。
         url: #数据库URL连接  
         username: #数据库用户名  
         password: #数据库密码  
         connectionTimeoutMilliseconds: 30000 #连接超时毫秒数
         idleTimeoutMilliseconds: 60000 #空闲连接回收超时毫秒数
         maxLifetimeMilliseconds: 1800000 #连接最大存活时间毫秒数
         maxPoolSize: 65 #最大连接数
     
     shardingRule: #省略数据分片配置，与Sharding-JDBC配置一致。

   • 公共配置示例

     Proxy属性  
     #省略与Sharding-JDBC一致的配置属性  
     
     props:  
       acceptor.size: #用于设置接收客户端请求的工作线程个数，默认为CPU核数*2。  
       proxy.transaction.type: #默认为LOCAL事务，允许LOCAL，XA，BASE三个值，XA采用Atomikos作为事务管理器，BASE类型需要拷贝实现ShardingTransactionManager的接口的jar包至lib目录中。  
       proxy.opentracing.enabled: #是否开启链路追踪功能，默认为不开启。
       check.table.metadata.enabled: #是否在启动时检查分表元数据一致性，默认值: false。
       proxy.frontend.flush.threshold: # 对于单个大查询,每多少个网络包返回一次。
     
     
     权限验证  
     用于执行登录Sharding Proxy的权限验证。配置用户名、密码、可访问的数据库后，必须使用正确的用户名、密码才可登录Proxy。  
     
     authentication:  
       users:  
         root: # 自定义用户名  
           password: root # root用户对应的密码  
         sharding: # 自定义用户名  
           password: sharding # sharding用户对应的密码  
           authorizedSchemas: sharding_db, masterslave_db # 该用户授权可访问的数据库，多个用逗号分隔。缺省将拥有root权限，可访问全部数据库。

准备测试环境

• ECS实例安装Java测试环境

  yum install -y java

• 配置PostgreSQL 12实例
  • 创建账号：r1
  • 账号对应密码：PW123321!
  • 创建数据库：db0、db1、db2、db3，并且owner为r1。
  • 实例白名单放通ECS的IP。
  说明

  • 创建方法请参见创建RDS PostgreSQL实例和创建数据库和账号。
  • 放通ECS的IP请参见设置白名单。
  
• 配置公共配置文件

  vi /root/apache-shardingsphere-incubating-4.0.0-sharding-proxy-bin/conf/server.yaml  
  
  authentication:  
    users:  
      r1:  
        password: PW123321!  
        authorizedSchemas: db0,db1,db2,db3  
  props:  
    executor.size: 16  
    sql.show: false

水平分片测试

1. 修改数据分片配置文件。

   vi /root/apache-shardingsphere-incubating-4.0.0-sharding-proxy-bin/conf/config-sharding.yaml  
   
   
   schemaName: sdb
   
   dataSources:
     db0:
       url: jdbc:postgresql://pgm-bpxxxxx.pg.rds.aliyuncs.com:1433/db0
       username: r1
       password: PW123321!
       connectionTimeoutMilliseconds: 30000
       idleTimeoutMilliseconds: 60000
       maxLifetimeMilliseconds: 1800000
       maxPoolSize: 65
     db1:
       url: jdbc:postgresql://pgm-bpxxxxx.pg.rds.aliyuncs.com:1433/db1
       username: r1
       password: PW123321!
       connectionTimeoutMilliseconds: 30000
       idleTimeoutMilliseconds: 60000
       maxLifetimeMilliseconds: 1800000
       maxPoolSize: 65
     db2:
       url: jdbc:postgresql://pgm-bpxxxxx.pg.rds.aliyuncs.com:1433/db2
       username: r1
       password: PW123321!
       connectionTimeoutMilliseconds: 30000
       idleTimeoutMilliseconds: 60000
       maxLifetimeMilliseconds: 1800000
       maxPoolSize: 65
     db3:
       url: jdbc:postgresql://pgm-bpxxxxx.pg.rds.aliyuncs.com:1433/db3
       username: r1
       password: PW123321!
       connectionTimeoutMilliseconds: 30000
       idleTimeoutMilliseconds: 60000
       maxLifetimeMilliseconds: 1800000
       maxPoolSize: 65
   
   shardingRule:
     tables:
       t_order:
         actualDataNodes: db${0..3}.t_order${0..7}
         databaseStrategy:
           inline:
             shardingColumn: user_id
             algorithmExpression: db${user_id % 4}
         tableStrategy:
           inline:
             shardingColumn: order_id
             algorithmExpression: t_order${order_id % 8}
         keyGenerator:
           type: SNOWFLAKE
           column: order_id
       t_order_item:
         actualDataNodes: db${0..3}.t_order_item${0..7}
         databaseStrategy:
           inline:
             shardingColumn: user_id
             algorithmExpression: db${user_id % 4}
         tableStrategy:
           inline:
             shardingColumn: order_id
             algorithmExpression: t_order_item${order_id % 8}
         keyGenerator:
           type: SNOWFLAKE
           column: order_item_id
     bindingTables:
       - t_order,t_order_item
     defaultTableStrategy:
       none:

2. 启动ShardingSphere，监听8001端口。

   cd ~/apache-shardingsphere-incubating-4.0.0-sharding-proxy-bin/bin/
   ./start.sh 8001

3. 测试连接数据库。

   psql -h 127.0.0.1 -p 8001 -U r1 sdb

4. 创建表。

   create table t_order(order_id int8 primary key, user_id int8, info text, c1 int, crt_time timestamp);  
   create table t_order_item(order_item_id int8 primary key, order_id int8, user_id int8, info text, c1 int, c2 int, c3 int, c4 int, c5 int, crt_time timestamp);

   说明 创建表会根据配置的策略，在目标库中自动创建水平分片。

常见问题

• 如果想知道ShardingSphere的解析SQL、路由SQL的语句，请参见如下配置：

  vi /root/apache-shardingsphere-incubating-4.0.0-sharding-proxy-bin/conf/server.yaml  
  
  authentication:  
    users:  
      r1:  
        password: PW123321!  
        authorizedSchemas: db0,db1,db2,db3  
  props:  
    executor.size: 16  
    sql.show: true  # 表示把解析的SQL打印到日志

• 如果需要做写入、查询等测试，请参见如下命令：

  sdb=> insert into t_order (user_id, info, c1, crt_time) values (0,'a',1,now());  
  
  sdb=> insert into t_order (user_id, info, c1, crt_time) values (1,'b',2,now());  
  
  sdb=> insert into t_order (user_id, info, c1, crt_time) values (2,'c',3,now());  
  
  sdb=> insert into t_order (user_id, info, c1, crt_time) values (3,'c',4,now());  
  
  
  sdb=> select * from t_order;  
        order_id      | user_id | info | c1 |          crt_time            
  --------------------+---------+------+----+----------------------------  
   433352561047633921 |       0 | a    |  1 | 2020-02-09 19:48:21.856555  
   433352585668198400 |       1 | b    |  2 | 2020-02-09 19:48:27.726815  
   433352610813050881 |       2 | c    |  3 | 2020-02-09 19:48:33.721754  
   433352628370407424 |       3 | c    |  4 | 2020-02-09 19:48:37.907683  
  (4 rows)  
  
  sdb=> select * from t_order where user_id=1;  
        order_id      | user_id | info | c1 |          crt_time            
  --------------------+---------+------+----+----------------------------  
   433352585668198400 |       1 | b    |  2 | 2020-02-09 19:48:27.726815  
  (1 row)

• 如果需要查看ShardingSphere日志，路径如下：

  /root/apache-shardingsphere-incubating-4.0.0-sharding-proxy-bin/logs/stdout.log

• 如果需要使用pgbench压测，请参见如下命令：

  vi test.sql  
  \set user_id random(1,100000000)  
  \set order_id random(1,2000000000)  
  \set order_item_id random(1,2000000000)  
  insert into t_order (user_id, order_id, info, c1 , crt_time) values (:user_id, :order_id,random()::text, random()*1000, now()) on conflict (order_id) do update set info=excluded.info,c1=excluded.c1,crt_time=excluded.crt_time;   
  insert into t_order_item (order_item_id, user_id, order_id, info, c1,c2,c3,c4,c5,crt_time) values (:order_item_id, :user_id,:order_id,random()::text, random()*1000,random()*1000,random()*1000,random()*1000,random()*1000, now()) on conflict(order_item_id) do nothing;  
  
  pgbench -M simple -n -r -P 1 -f ./test.sql -c 24 -j 24  -h 127.0.0.1 -p 8001 -U r1 sdb -T 120  
  progress: 1.0 s, 1100.9 tps, lat 21.266 ms stddev 6.349  
  progress: 2.0 s, 1253.0 tps, lat 18.779 ms stddev 7.913  
  progress: 3.0 s, 1219.0 tps, lat 20.083 ms stddev 13.212