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Java微服务系列之 ShardingSphere - ShardingSphere-JDBC

java微服务开发语言分库分表shardingSphere 2024-01-21 16:01:23 781人浏览 泡泡鱼
摘要

🌹作者主页:青花锁 🌹简介:Java领域优质创作者🏆、Java微服务架构公号作者😄 🌹简历模板、学习资料、面试题库、

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系列专栏目录

[Java项目实战] 介绍Java组件安装、使用;手写框架等
[Aws服务器实战] Aws Linux服务器上操作nginx、git、JDK、Vue等
[Java微服务实战] Java 微服务实战,Spring Cloud Netflix套件、Spring Cloud Alibaba套件、Seata、gateway、shadingjdbc等实战操作
[Java基础篇] Java基础闲聊,已出HashMap、String、StringBuffer等源码分析,JVM分析,持续更新中
[Springboot篇] 从创建Springboot项目,到加载数据库、静态资源、输出RestFul接口、跨越问题解决到统一返回、全局异常处理、Swagger文档
[Spring MVC篇] 从创建Spring MVC项目,到加载数据库、静态资源、输出RestFul接口、跨越问题解决到统一返回
[华为云服务器实战] 华为云Linux服务器上操作nginx、git、JDK、Vue等,以及使用宝塔运维操作添加Html网页、部署Springboot项目/Vue项目等
[Java爬虫] 通过Java+Selenium+GoogleWebDriver 模拟真人网页操作爬取花瓣网图片、bing搜索图片等
[Vue实战] 讲解Vue3的安装、环境配置,基本语法、循环语句、生命周期、路由设置、组件、axios交互、Element-ui的使用等
[Spring] 讲解Spring(Bean)概念、IOC、AOP、集成jdbcTemplate/redis/事务等


前言

Apache ShardingSphere 是一款分布式数据库生态系统, 可以将任意数据库转换为分布式数据库,并通过数据分片、弹性伸缩、加密等能力对原有数据库进行增强。

Apache ShardingSphere 设计哲学为 Database Plus,旨在构建异构数据库上层的标准和生态。 它关注如何充分合理地利用数据库的计算和存储能力,而并非实现一个全新的数据库。 它站在数据库的上层视角,关注它们之间的协作多于数据库自身。

1、ShardingSphere-JDBC

ShardingSphere-JDBC 定位为轻量级 Java 框架,在 Java 的 JDBC 层提供的额外服务。

1.1、应用场景

Apache ShardingSphere-JDBC 可以通过Java 和 YAML 这 2 种方式进行配置,开发者可根据场景选择适合的配置方式。

  • 数据库读写分离
  • 数据库分表分库

1.2、原理

  • Sharding-JDBC中的路由结果是通过分片字段和分片方法来确定的,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
  • 如果查询没有分片的字段,会向所有的db或者是表都会查询一遍,让后封装结果集给客户端。
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1.3、Spring Boot整合

1.3.1、添加依赖

<dependency>    <groupId>org.apache.shardingspheregroupId>    <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starterartifactId>    <version>4.1.1version>dependency>

1.3.2、添加配置

spring:  main:    # 一个实体类对应多张表,覆盖    allow-bean-definition-overriding: true  shardingsphere:    datasource:      ds0:        #配置数据源具体内容,包含连接池,驱动,地址,用户名和密码        driver-class-name: com.Mysql.cj.jdbc.Driver        jdbc-url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/account?autoReconnect=true&allowMultiQueries=true        passWord: root        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource        username: root      ds1:        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver        jdbc-url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/account?autoReconnect=true&allowMultiQueries=true        password: root        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource        username: root      # 配置数据源,给数据源起名称      names: ds0,ds1    props:      sql:        show: true    sharding:      tables:        user_info:          #指定 user_info 表分布情况,配置表在哪个数据库里面,表名称都是什么          actual-data-nodes: ds0.user_info_${0..9}          database-strategy:            standard:              preciseAlGorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.PreciseDBShardingAlgorithm              rangeAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.RangeDBShardingAlgorithm              sharding-column: id          table-strategy:            standard:              preciseAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.PreciseTablesshardingAlgorithm              rangeAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.RangeTablesShardingAlgorithm              sharding-column: id

1.3.3、制定分片算法

1.3.3.1、精确分库算法
public class PreciseDBShardingAlgorithm implements PreciseShardingAlgorithm<Long> {        @Override    public String doSharding(Collection<String> availableTargetNames, PreciseShardingValue<Long> preciseShardingValue) {        Long value = preciseShardingValue.getValue();        //后缀 0,1        String postfix = String.valueOf(value % 2);        for (String availableTargetName : availableTargetNames) {            if(availableTargetName.endsWith(postfix)){                return availableTargetName;            }        }        throw new UnsupportedOperationException();    }}
1.3.3.2、范围分库算法
public class RangeDBShardingAlgorithm implements RangeShardingAlgorithm<Long> {    @Override    public Collection<String> doSharding(Collection<String> collection, RangeShardingValue<Long> rangeShardingValue) {        return collection;    }}
1.3.3.3、精确分表算法
public class PreciseTablesShardingAlgorithm implements PreciseShardingAlgorithm<Long> {        @Override    public String doSharding(Collection<String> availableTargetNames, PreciseShardingValue<Long> preciseShardingValue) {        Long value = preciseShardingValue.getValue();        //后缀        String postfix = String.valueOf(value % 10);        for (String availableTargetName : availableTargetNames) {            if(availableTargetName.endsWith(postfix)){                return availableTargetName;            }        }        throw new UnsupportedOperationException();    }}
1.3.3.4、范围分表算法
public class RangeTablesShardingAlgorithm implements RangeShardingAlgorithm<Long> {    @Override    public Collection<String> doSharding(Collection<String> collection, RangeShardingValue<Long> rangeShardingValue) {        Collection<String> result = new ArrayList<>();        Range<Long> valueRange = rangeShardingValue.getValueRange();        Long start = valueRange.lowerEndpoint();        Long end = valueRange.upperEndpoint();        Long min = start % 10;        Long max = end % 10;        for (Long i = min; i < max +1; i++) {            Long finalI = i;            collection.forEach(e -> {                if(e.endsWith(String.valueOf(finalI))){                    result.add(e);                }            });        }        return result;    }}

1.3.4、数据库建表

DROP TABLE IF EXISTS `user_info_0`;CREATE TABLE `user_info_0` (  `id` bigint(20) NOT NULL,  `account` varchar(255) DEFAULT NULL,  `user_name` varchar(255) DEFAULT NULL,  `pwd` varchar(255) DEFAULT NULL,  PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

1.3.5、业务应用

1.3.5.1、定义实体类
@Data@TableName(value = "user_info")public class UserInfo {        private Long id;        private String account;        private String userName;        private String pwd;}
1.3.5.2、定义接口
public interface UserInfoService{        public UserInfo saveUserInfo(UserInfo userInfo);    public UserInfo getUserInfoById(Long id);    public List<UserInfo> listUserInfo();}
1.3.5.3、实现类
@Servicepublic class UserInfoServiceImpl extends ServiceImpl<UserInfoMapper, UserInfo> implements UserInfoService {    @Override    @Transactional    public UserInfo saveUserInfo(UserInfo userInfo) {        userInfo.setId(IdUtils.getId());        this.save(userInfo);        return userInfo;    }    @Override    public UserInfo getUserInfoById(Long id) {        return this.getById(id);    }    @Override    public List<UserInfo> listUserInfo() {        QueryWrapper<UserInfo> userInfoQueryWrapper = new QueryWrapper<>();        userInfoQueryWrapper.between("id",1623695688380448768L,1623695688380448769L);        return this.list(userInfoQueryWrapper);    }}

1.3.6、生成ID - 雪花算法

package com.xxxx.tore.common.utils;import cn.hutool.core.lang.Snowflake;import cn.hutool.core.util.IdUtil;public class IdUtils {        public static long getId(){        Snowflake snowflake = IdUtil.getSnowflake(0, 0);        long id = snowflake.nextId();        return id;    }} 

1.4、seata与sharding-jdbc整合

https://GitHub.com/seata/seata-samples/tree/master/SpringCloud-seata-sharding-jdbc-mybatis-plus-samples

1.4.1、common中添加依赖

<dependency>    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-seataartifactId>    <version>2021.0.4.0version>dependency><dependency>    <groupId>org.apache.shardingspheregroupId>    <artifactId>sharding-transaction-base-seata-atartifactId>    <version>4.1.1version>dependency><dependency>    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-Nacos-discoveryartifactId>    <version>2021.0.4.0version>    <exclusions>        <exclusion>            <groupId>com.alibaba.nacosgroupId>            <artifactId>nacos-clientartifactId>        exclusion>    exclusions>dependency><dependency>    <groupId>com.alibaba.nacosgroupId>    <artifactId>nacos-clientartifactId>    <version>1.4.2version>dependency>

1.4.2、改造account-service服务

@Servicepublic class AccountServiceImpl extends ServiceImpl<AccountMapper, Account> implements AccountService {    @Autowired    private OrderService orderService;    @Autowired    private StorageService storageService;        private static Map<String,Integer> map = new HashMap<>();    static {        map.put("c001",3);        map.put("c002",5);        map.put("c003",10);        map.put("c004",6);    }    @Override    @Transactional    @ShardingTransactionType(TransactionType.BASE)    public void debit(OrderDTO orderDTO) {        //扣减账户余额        int calculate = this.calculate(orderDTO.getCommodityCode(), orderDTO.getCount());        AccountDTO accountDTO = new AccountDTO(orderDTO.getUserId(), calculate);        QueryWrapper<Account> objectQueryWrapper = new QueryWrapper<>();        objectQueryWrapper.eq("id",1);        objectQueryWrapper.eq(accountDTO.getUserId() != null,"user_id",accountDTO.getUserId());        Account account = this.getOne(objectQueryWrapper);        account.setMoney(account.getMoney() - accountDTO.getMoney());        this.saveOrUpdate(account);        //扣减库存        this.storageService.deduct(new StorageDTO(null,orderDTO.getCommodityCode(),orderDTO.getCount()));        //生成订单        this.orderService.create(orderDTO);          }        private int calculate(String commodityCode, int orderCount){        //商品价钱        Integer price = map.get(commodityCode) == null ? 0 : map.get(commodityCode);        return price * orderCount;    }}

注意:调单生成调用的逻辑修改,减余额->减库存->生成订单。调用入口方法注解加上:@ShardingTransactionType(TransactionType.BASE)

1.4.3、修改business-service服务

@Servicepublic class BusinessServiceImpl implements BusinessService {    @Autowired    private OrderService orderService;    @Autowired    private StorageService storageService;    @Autowired    private AccountService accountService;    @Override    public void purchase(OrderDTO orderDTO) {        //扣减账号中的钱        accountService.debit(orderDTO);            }}

1.4.4、修改order-service服务

@Servicepublic class OrderServiceImpl extends ServiceImpl<OrderMapper,Order> implements OrderService {        private static Map<String,Integer> map = new HashMap<>();    static {        map.put("c001",3);        map.put("c002",5);        map.put("c003",10);        map.put("c004",6);    }    @Override    @Transactional    @ShardingTransactionType(TransactionType.BASE)    public Order create(String userId, String commodityCode, int orderCount) {        int orderMoney = calculate(commodityCode, orderCount);        Order order = new Order();        order.setUserId(userId);        order.setCommodityCode(commodityCode);        order.setCount(orderCount);        order.setMoney(orderMoney);                //保存订单        this.save(order);        try {            TimeUnit.SECONDS.sleep(30);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        if(true){            throw new RuntimeException("回滚测试");        }        return order;    }        private int calculate(String commodityCode, int orderCount){        //商品价钱        Integer price = map.get(commodityCode) == null ? 0 : map.get(commodityCode);        return price * orderCount;    }}

1.4.5、配置文件参考

server:  port: 8090spring:  main:    # 一个实体类对应多张表,覆盖    allow-bean-definition-overriding: true  shardingsphere:    datasource:      ds0:        #配置数据源具体内容,包含连接池,驱动,地址,用户名和密码        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver        jdbc-url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/account?autoReconnect=true&allowMultiQueries=true        password: root        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource        username: root      ds1:        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver        jdbc-url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/account?autoReconnect=true&allowMultiQueries=true        password: root        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource        username: root      # 配置数据源,给数据源起名称      names: ds0,ds1    props:      sql:        show: true    sharding:      tables:        account_tbl:          actual-data-nodes: ds0.account_tbl_${0..1}          database-strategy:            standard:              preciseAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.PreciseDBExtShardingAlgorithm              #rangeAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.RangeDBShardingAlgorithm              sharding-column: id          table-strategy:            standard:              preciseAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.PreciseTablesExtShardingAlgorithm              #rangeAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.RangeTablesShardingAlgorithm              sharding-column: id        user_info:          #指定 user_info 表分布情况,配置表在哪个数据库里面,表名称都是什么          actual-data-nodes: ds0.user_info_${0..9}          database-strategy:            standard:              preciseAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.PreciseDBShardingAlgorithm              rangeAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.RangeDBShardingAlgorithm              sharding-column: id          table-strategy:            standard:              preciseAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.PreciseTablesShardingAlgorithm              rangeAlgorithmClassName: com.xxxx.store.account.config.RangeTablesShardingAlgorithm              sharding-column: id  #以上是sharding-jdbc配置  cloud:    nacos:      discovery:        server-addr: localhost:8848        namespace: 1ff3782d-b62d-402f-8bc4-ebcf40254d0a  application:    name: account-service  #微服务名称#  datasource:#    username: root#    password: root#    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/account#    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverseata:  enabled: true  enable-auto-data-source-proxy: false  application-id: account-service  tx-service-group: default_tx_group  service:    vgroup-mapping:      default_tx_group: default    disable-global-transaction: false  reGIStry:    type: nacos    nacos:      application: seata-server      server-addr: 127.0.0.1:8848      namespace: 1ff3782d-b62d-402f-8bc4-ebcf40254d0a      group: SEATA_GROUP      username: nacos      password: nacos  config:    nacos:      server-addr: 127.0.0.1:8848      namespace: 1ff3782d-b62d-402f-8bc4-ebcf40254d0a      group: SEATA_GROUP      username: nacos      password: nacos

联系方式

微信公众号:Java微服务架构

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系列文章目录

第一章 Java线程池技术应用
第二章 CountDownLatch和Semaphone的应用
第三章 Spring Cloud 简介
第四章 Spring Cloud Netflix 之 Eureka
第五章 Spring Cloud Netflix 之 Ribbon
第六章 Spring Cloud 之 OpenFeign
第七章 Spring Cloud 之 GateWay
第八章 Spring Cloud Netflix 之 Hystrix
第九章 代码管理gitlab 使用
第十章 SpringCloud Alibaba 之 Nacos discovery
第十一章 SpringCloud Alibaba 之 Nacos Config
第十二章 Spring Cloud Alibaba 之 Sentinel
第十三章 JWT
第十四章 RabbitMQ应用
第十五章 RabbitMQ 延迟队列
第十六章 spring-cloud-stream
第十七章 Windows系统安装Redis、配置环境变量
第十八章 查看、修改Redis配置,介绍Redis类型
第十九章 ShardingSphere - ShardingSphere-JDBC

来源地址:https://blog.csdn.net/s445320/article/details/135506181

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本文标题: Java微服务系列之 ShardingSphere - ShardingSphere-JDBC

本文链接: https://www.lsjlt.com/news/556149.html(转载时请注明来源链接)

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