突破Java面试(48)-设计可动态扩容缩的分库分表

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1 面试题

设计可动态扩容的分库分表

2 考点分析

• 选一个数据库中间件,然后深入之
• 设计分库分表的方案，要分成多少个库，每个库分成多少个表
• 基于已选的数据库中间件，以及在测试环境建立好的分库分表，👀能否正常执行分库分表的读写
• 完成单库单表到分库分表的迁移(使用上一文提到的双写方案)
• 线上系统,开始基于分库分表对外服务

突然! 扩容了，扩容成6个库，每个库需要12个表，你怎么来增加更多库和表呢？

这个你必须面对的事，就是当你已经弄好分库分表方案，测试也通过了，数据能均匀分布到各个库和表里去，而且接着你还通过双写方案上了系统，已经直接基于分库分表方案在搞了。

需求来了~现在这些库和表又支撑不住了，要继续扩容,咋办？

这个可能就是每个库的容量又快满了，或者表数据量又太大了，也可能每个库的写并发太高了，得继续扩容!

3 停机扩容(不推荐)

这就跟停机迁移一样，步骤几乎一致，唯一不同是导数的工具，是把现有库表的数据抽出来慢慢导入到新的库和表里去。但是最好别这样，有点不太靠谱，既然分库分表,就说明数据量实在太大了,你这么玩，可能会出问题!

从单库单表迁移到分库分表时，数据量并不是很大，单表最大也就两三千万

写个工具，多弄几台机器并行跑，1小时数据就导完了

但如果是:3个库+12个表

跑了一段时间了，数据量都1亿~2亿了

光是导2亿数据，都要导个几个小时，6点，刚刚导完数据，还要搞后续的修改配置，重启系统，测试验证，10点才可以搞完!

4 优化方案

一开始上来就是32个库，每个库32个表，1024张表

这个分法

• 基本上国内的互联网肯定都够用
• 无论并发支撑还是数据量支撑都没问题

每个库正常承载的写入并发量是1000，那么32个库就可以承载32 * 1000 = 32000的写并发

如果每个库承载1500的写并发，32 * 1500 = 48000的写并发，接近5万/s的写入并发

前面再加个MQ，削峰，每秒写入MQ 8万条数据，每秒消费5万条数据

1024张表，假设每个表放500万数据，在MySQL里可以放50亿条数据

每秒的5万写并发，总共50亿条数据，对于国内大部分互联网公司来说都够了

谈分库分表的扩容，第一次分库分表，就一次性给他分个够

32个库，1024张表，对大部分的中小型互联网公司来说，已经可以支撑好几年

一个实践是利用32 * 32来分库分表，即分为32个库，每个库里一个表分为32张表,一共就是1024张表

根据某个id先根据32取模路由到库，再根据32取模路由到库里的表。

刚开始的时候，这个库可能就是逻辑库，建在一个数据库上的

也就是一个MySQL服务器可能建了n个库,后面如果要拆分，就不断在库和MySQL服务器之间做迁移就可以了。然后系统配合改一下配置即可。

比如说最多可以扩展到32个数据库服务器，每个数据库服务器是一个库。如果还是不够？

最多可以扩展到1024个数据库服务器，每个数据库服务器上面一个库一个表。因为最多是1024个表

这么搞，是不用自己写代码做数据迁移的，都交给DBA来搞好了，但是DBA确实需要做一些库表迁移的工作，总比你自己写代码，抽数据导数据来的效率高得多

哪怕是要减少库的数量，也很简单，按倍数缩容就可以了，然后修改一下路由规则。

5 总结

5.1 确定方案

几台数据库服务器,每台服务器上几个库，每个库多少个表，推荐是32库 * 32表，对于大部分公司来说，可能几年都够了

5.2 路由规则

orderId 模 32 = 库，orderId / 32 模 32 = 表

5.3 扩容

当扩容时,申请增加更多的数据库服务器，装好MySQL，倍数扩容，4台服务器，扩到8台服务器，16台服务器

5.4 迁移

由DBA负责将原先数据库服务器的库，迁移到新的数据库服务器上去，很多工具，库迁移，比较便捷

5.5 配置

我们这边就是修改一下配置，调整迁移的库所在数据库服务器的地址

5.6 发布

重新发布系统，上线，原先的路由规则变都不用变，直接可以基于2倍的数据库服务器的资源，继续进行线上系统的提供服务

• 分库分表扩容方案
  

参考

• 《Java工程师面试突击第1季-中华石杉老师》