https://blog.csdn.net/gaobudong1234/article/details/79581846
1.非分片字段查询
Mycat中的路由结果是通过
分片字段和
分片方法来确定的。例如下图中的一个Mycat分库方案:
· 根据 tt_waybill 表的 id 字段来进行分片· 分片方法为 id 值取 3 的模,根据模值确定在DB1,DB2,DB3中的某个分片如果查询条件中有
id 字段的情况还好,查询将会落到某个具体的分片。例如:
mysql>select * fromtt_waybill where id =12330;此时Mycat会计算路由结果
12330 % 3 = 0 –> DB1并将该请求路由到DB1上去执行。
如果查询条件中没有
分片字段 条件,例如:
mysql>select * fromtt_waybill where waybill_no =88661;此时Mycat无法计算路由,便发送到所有节点上执行:
DB1 –> select * fromtt_waybill where waybill_no =88661; DB2 –> select * from tt_waybill where waybill_no =88661;
DB3 –> select * from tt_waybill where waybill_no =88661;如果该分片字段选择度高,也是业务常用的查询维度,一般只有一个或极少数个DB节点命中(返回结果集)。示例中只有3个DB节点,而实际应用中的DB节点数远超过这个,假如有50个,那么前端的一个查询,落到MySQL数据库上则变成50个查询,会极大消耗Mycat和MySQL数据库资源。如果设计使用Mycat时有非分片字段查询,请考虑放弃!
2.分页排序
先看一下Mycat是如何处理分页操作的,假如有如下Mycat分库方案:
一张表有30份数据分布在3个分片DB上,具体数据分布如下
DB1:[0,1,2,3,4,10,11,12,13,14] DB2
:[5,6,7,8,9,16,17,18,19] DB3
:[20,21,22,23,24,25,26,27,28,29](这个示例的场景中没有查询条件,所以都是全分片查询,也就没有假定该表的分片字段和分片方法)当应用执行如下分页查询时
mysql>select * fromtable limit 2;Mycat将该SQL请求分发到各个DB节点去执行,并接收各个DB节点的返回结果
DB1: [0,1] DB2: [5,6]
DB3: [20,21]但Mycat向应用返回的结果集取决于哪个DB节点最先返回结果给Mycat。如果Mycat最先收到DB1节点的结果集,那么Mycat返回给应用端的结果集为
[0,1],如果Mycat最先收到DB2节点的结果集,那么返回给应用端的结果集为
[5,6]。也就是说,相同情况下,同一个SQL,在Mycat上执行时会有不同的返回结果。在Mycat中执行分页操作时必须显示加上排序条件才能保证结果的正确性,下面看一下Mycat对排序分页的处理逻辑。
假如在前面的分页查询中加上了排序条件(假如表数据的列名为
id)
mysql>select * fromtable orderby id limit 2;Mycat的处理逻辑如下图:
在有排序呢条件的情况下,Mycat接收到各个DB节点的返回结果后,对其进行最小堆运算,计算出所有结果集中最小的两条记录
[0,1] 返回给应用。但是,当排序分页中有
偏移量 (offset)时,处理逻辑又有不同。假如应用的查询SQL如下:
mysql>select * fromtable order by id limit 5,2;如果按照上述排序分页逻辑来处理,那么处理结果如下图:
Mycat将各个DB节点返回的数据
[10,11],[16,17], [20,21] 经过最小堆计算后返回给应用的结果集是
[10,11]。可是,对于应用而言,该表的所有数据明明是
0-29 这30个数据的集合,
limit 5,2 操作返回的结果集应该是
[5,6],如果返回
[10,11] 则是错误的处理逻辑。所以Mycat在处理
有偏移量的排序分页 时是另外一套逻辑——
改写SQL 。如下图:Mycat在下发有
limit m,n 的SQL语句时会对其进行改写,改写成
limit 0, m+n 来保证查询结果的逻辑正确性。所以,Mycat发送到后端DB上的SQL语句是
mysql>select * fromtable order by id limit 0,7;各个DB返回给Mycat的结果集是
DB1: [0,1,2,3,4,10,11] DB2: [5,6,7,8,9,16,17]
DB3: [20,21,22,23,24,25,26]经过最小堆计算后得到最小序列
[0,1,2,3,4,5,6] ,然后返回偏移量为5的两个结果为
[5,6] 。虽然Mycat返回了正确的结果,但是仔细推敲发现这类操作的处理逻辑是及其消耗(浪费)资源的。应用需要的结果集为2条,Mycat中需要处理的结果数为21条。也就是说,对于有
t 个DB节点的全分片
limit m, n 操作,Mycat需要处理的数据量为
(m+n)*t 个。比如实际应用中有50个DB节点,要执行limit 1000,10操作,则Mycat处理的数据量为
50500 条,返回结果集为
10,当偏移量更大时,内存和CPU资源的消耗则是数十倍增加。如果设计使用Mycat时有分页排序,请考虑放弃!
3.任意表JOIN
先看一下在单库中JOIN中的场景。假设在某单库中有
player 和
team 两张表,
player 表中的
team_id 字段与
team 表中的
id 字段相关联。操作场景如下图:
JOIN操作的SQL如下
mysql>selectp_name,t_name from player p, team t where p.no = 3 and p.team_id = t.id;此时能查询出结果如果将这两个表的数据分库后,相关联的数据可能分布在不同的DB节点上,如下图:
这个SQL在各个单独的分片DB中都查不出结果,也就是说Mycat不能查询出正确的结果集。设计使用Mycat时如果要进行表JOIN操作,要确保两个表的关联字段具有相同的数据分布,否则请考虑放弃!
4.分布式事务
Mycat并没有根据二阶段提交协议实现
XA事务,而是只保证
prepare 阶段数据一致性的
弱XA事务 ,实现过程如下:应用开启事务后Mycat标识该连接为非自动提交,比如前端执行
mysql>begin;Mycat不会立即把命令发送到DB节点上,等后续下发SQL时,Mycat从连接池获取非自动提交的连接去执行。
Mycat会等待各个节点的返回结果,如果都执行成功,Mycat给该连接标识为 Prepare Ready 状态,如果有一个节点执行失败,则标识为 Rollback 状态。执行完成后Mycat等待前端发送 commit 或 rollback 命令。发送 commit 命令时,Mycat检测当前连接是否为 Prepare Ready 状态,若是,则将 commit 命令发送到各个DB节点。
但是,这一阶段是无法保证一致性的,如果一个DB节点在
commit 时故障,而其他DB节点
commit 成功,Mycat会一直等待故障DB节点返回结果。Mycat只有收到所有DB节点的成功执行结果才会向前端返回
执行成功 的包,此时Mycat只能一直
waiting 直至
TIMEOUT,导致事务一致性被破坏。设计使用Mycat时如果有分布式事务,得先看是否得保证事务得强一致性,否则请考虑放弃!