淺談MySQL Sharding分片技術
一個生產系統總會經歷一個業務量由小變大的過程，可擴展性成為瞭考量系統高可用性的一個重要衡量指標。試想一下，一個記事本應用程式，在存儲的很少字節時，能夠快速的打開和訪問，但是如果硬要讓記事本存儲百萬、千萬字節，那麼這個記事本估計就歇菜瞭！同樣，系統剛開始的時候，用戶數量不多，所有的數據都放在瞭同一個資料庫中，此時因為用戶少壓力小，一個資料庫完全可以應付的瞭。但是隨著用戶數量不斷增加，資料庫壓力也與日俱增，如果沒有妥善的擴容機制，那麼再強勁的硬件和商業資料庫也會歇菜。
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“Shard”字面意思為碎片，Sharding可以譯為分片。MySQL5以後提供瞭Sharding的能力，其目的就是為突破單節點數據伺服器I/O能力限制，解決資料庫Scale Out水平擴展的問題。通過Sharding可以將數據按照物理位置貼合用戶分佈，得到更加快速的響應；操作龐然大物總是讓人頭疼，Sharding將數據分塊，更小的數據集操作匯總能夠得到更加的體驗；分片使得數據分攤在各個數據節點，對其操作實現負載均衡，眾多屌絲的匯聚戰勝瞭一個高富帥！
ü Sharding按方向可以分為兩類。垂直分區：以表為單位，把不同的表分散到不同的資料庫或主機上。特點是規則簡單，實施方便，適合業務之間耦合度低的系統。水平分區：以行為單位，將同一個表中的數據按照某種條件拆分到不同的資料庫或主機上。特點是相對復雜，適合單表巨大的系統。
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ü Sharding按模式可以分為兩大模式。靜態分片模式，即分區鍵是靜態分配的，一般使用范圍或哈希函數，例如深圳團隊放到一個分片，北京團隊放到另外一個分片；或者編號為0096開頭的員工放到一個分片，而0199開頭的員工放到另外一個分片。這種模式雖然實現簡單，但明顯的缺陷便是存在數據不均勻的情況。動態分片模式，即分區函數將從字典中查找分區鍵，然後定位具體哪個分片存儲瞭數據。這種模式比靜態模式更加靈活，但是需要一個集中存儲來存放字典，每次查找數據都需要執行2次查詢，並且集中存儲本身還可能存在單點故障。
ü Sharding按分區類型分為：
1) RANGE 分區：基於屬於一個給定連續區間的列值，把多行分配給分區。
2) LIST 分區：類似於按RANGE分區，區別在於LIST分區是基於列值匹配一個離散值集合中的某個值來進行選擇。
3) HASH分區：基於用戶設定的表達式的返回值來進行選擇的分區，該表達式使用將要插入到表中的這些行的列值進行計算。
4) KEY 分區：類似於按HASH分區，區別在於KEY分區隻支持計算一列或多列，且MySQL 伺服器提供其自身的哈希函數。必須有一列或多列包含整數值。
在經過周密的設計和反復的測試後發現，所做的一切的努力都是值得的，MySQL的Sharding技術讓一群低廉的PC伺服器構成瞭一個可以媲美昂貴的小型機+商業資料庫的性能，以低成本的方式構建瞭強大的數據中心。難怪淘寶這個巨人在很早的時候就一直推行“走你IOE”！
因此，學習MySQL Sharding百益而無一害！最早的先驅者估計可以是Google捐贈給開源社區的Hibernate shards瞭，這是一個Hibernate應用橫向分割的分佈式資料庫解決方案的框架。它可以讓一個Hibernate應用比較簡單地加入橫向分割的資料庫分佈式功能。另外，還有HiveDB。其底層也是基於Hibernate shards實現，目前版本相對穩定，其亮點是具有類似mysql proxy之類多伺服器容錯功能，單獨伺服器發生故障不影響系統正常運行，通過類似ha-jdbc思想實現。最後，不得不提的就是淘寶貢獻的TDDL，使用過淘寶的同學應該都深有體會，其可靠性、可用性、穩定性、可擴展性均領跑業界很多同類產品。TDDL最大的兩個亮點是動態數據源管理和分庫分表。建議抽出遊戲時間，向淘寶好好學習，天天向上！