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本篇內(nèi)容介紹了“大表分庫分表總結(jié)”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓丸趣 TV 小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！
1. 前言
為什么需要做分庫分表。這個(gè)相信大家多少都有所了解。
海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問成為了 MySQL 數(shù)據(jù)庫的瓶頸問題，日益增長的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，無疑對(duì) MySQL 數(shù)據(jù)庫造成了相當(dāng)大的負(fù)載，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和擴(kuò)展性提出很高的要求。
而且單臺(tái)服務(wù)器的資源 (CPU、磁盤、內(nèi)存等) 總是有限的，最終數(shù)據(jù)庫所能承載的數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)處理能力都將遭遇瓶頸。
目前來說一般有兩種方案。
1)一種是更換存儲(chǔ)，不使用 MySQL，比如可以使用 HBase、polarDB、TiDB 等分布式存儲(chǔ)。
2)如果出于各種原因考慮，還是想繼續(xù)使用 MySQL，一般會(huì)采用第二種方式，那就是分庫分表。
文章開頭就說了，網(wǎng)上分庫分表文章很多，對(duì)知識(shí)點(diǎn)講解比較多，因此，本文將不再過多贅述分庫分表方案的范式處理。
而是專注于梳理分庫分表從架構(gòu)設(shè)計(jì) 到 發(fā)布上線的完整過程，同時(shí)總結(jié)其中的注意事項(xiàng)和最佳實(shí)踐。包括五個(gè)部分：
業(yè)務(wù)重構(gòu)
存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)
改造和上線
穩(wěn)定性保障
項(xiàng)目管理
尤其是各個(gè)階段的最佳實(shí)踐，都是血與淚凝聚的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
2. 第一階段：業(yè)務(wù)重構(gòu)(可選)
對(duì)于微服務(wù)劃分比較合理的分庫分表行為，一般只需要關(guān)注存儲(chǔ)架構(gòu)的變化，或者只需要在個(gè)別應(yīng)用上進(jìn)行業(yè)務(wù)改造即可，一般不需要著重考慮“業(yè)務(wù)重構(gòu)” 這一階段，因此，這一階段屬于“可選”。
本次項(xiàng)目的第一大難點(diǎn)，在于業(yè)務(wù)重構(gòu)。
而本次拆分項(xiàng)目涉及到的兩張大表 A 和 B，單表將近八千萬的數(shù)據(jù)，是從單體應(yīng)用時(shí)代遺留下來的，從一開始就沒有很好的領(lǐng)域驅(qū)動(dòng) /MSA 架構(gòu)設(shè)計(jì)，邏輯發(fā)散非常嚴(yán)重，到現(xiàn)在已經(jīng)涉及 50+ 個(gè)在線服務(wù)和 20+ 個(gè)離線業(yè)務(wù)的的直接讀寫。
因此，如何保證業(yè)務(wù)改造的徹底性、全面性是重中之重，不能出現(xiàn)有遺漏的情況。
另外，表 A 和 表 B 各自有二、三十個(gè)字段，兩表的主鍵存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，本次分庫分表項(xiàng)目中，還需要將兩個(gè)表進(jìn)行重構(gòu)融合，將多余 / 無用的字段剔除。
2.1 查詢統(tǒng)計(jì)
在線業(yè)務(wù)通過分布式鏈路追蹤系統(tǒng)進(jìn)行查詢，按照表名作為查詢條件，然后按照服務(wù)維度進(jìn)行聚合，找到所有相關(guān)服務(wù)，寫一個(gè)文檔記錄相關(guān)團(tuán)隊(duì)和服務(wù)。
這里特別注意下，很多表不是只有在線應(yīng)用在使用，很多離線算法和數(shù)據(jù)分析的業(yè)務(wù)也在使用，這里需要一并的梳理好，做好線下跨團(tuán)隊(duì)的溝通和調(diào)研工作，以免切換后影響正常的數(shù)據(jù)分析。
2.2 查詢拆分與遷移
創(chuàng)建一個(gè) jar 包，根據(jù) 2.1 的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，與服務(wù) owner 合作將服務(wù)中的相關(guān)查詢都遷移到這個(gè) jar 包中(本項(xiàng)目的 jar 包叫 projected)。
此處為 1.0.0-SNAPSHOT 版本。
然后將原本服務(wù)內(nèi)的 xxxMapper.xxxMethod() 全部改成 projectdb.xxxMethod()進(jìn)行調(diào)用。
這樣做有兩個(gè)好處：
方便做后續(xù)的查詢拆分分析。
方便后續(xù)直接將 jar 包中的查詢替換為改造后 中臺(tái)服務(wù) 的 rpc 調(diào)用，業(yè)務(wù)方只需升級(jí) jar 包版本，即可快速從 sql 調(diào)用改為 rpc 查詢。
這一步花了幾個(gè)月的實(shí)際，務(wù)必梳理各個(gè)服務(wù)做全面的遷移，不能遺漏，否則可能會(huì)導(dǎo)致拆分分析不全面，遺漏了相關(guān)字段。
查詢的遷移主要由于本次拆分項(xiàng)目涉及到的服務(wù)太多，需要收攏到一個(gè) jar 包，更方便后期的改造。如果實(shí)際分庫分表項(xiàng)目中僅僅涉及一兩個(gè)服務(wù)的，這一步是可以不做的。
2.3 聯(lián)合查詢的拆分分析
根據(jù) 2.2 收攏的 jar 包中的查詢，結(jié)合實(shí)際情況將查詢進(jìn)行分類和判斷，把一些歷史遺留的問題，和已經(jīng)廢棄的字段做一些整理。
以下舉一些思考點(diǎn)。
1)哪些查詢是無法拆分的? 例如分頁(盡可能地改造，實(shí)在改不了只能以冗余列的形式)
2)哪些查詢是可以業(yè)務(wù)上 join 拆分的?
3)哪些表 / 字段是可以融合的?
4)哪些字段需要冗余?
5)哪些字段可以直接廢棄了?
6)根據(jù)業(yè)務(wù)具體場(chǎng)景和 sql 整體統(tǒng)計(jì)，識(shí)別關(guān)鍵的分表鍵。其余查詢走搜索平臺(tái)。
思考后得到一個(gè)查詢改造總體思路和方案。
同時(shí)在本項(xiàng)目中需要將兩張表融合為一張表，廢棄冗余字段和無效字段。
2.4 新表設(shè)計(jì)
這一步基于 2.3 對(duì)于查詢的拆分分析，得出舊表融合、冗余、廢棄字段的結(jié)果，設(shè)計(jì)新表的字段。
產(chǎn)出新表設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)后，必須發(fā)給各個(gè)相關(guān)業(yè)務(wù)方進(jìn)行 review，并保證所有業(yè)務(wù)方都通過該表的設(shè)計(jì)。有必要的話可以進(jìn)行一次線下 review。
如果新表的過程中，對(duì)部分字段進(jìn)行了廢棄，必須通知所有業(yè)務(wù)方進(jìn)行確認(rèn)。
對(duì)于新表的設(shè)計(jì)，除了字段的梳理，也需要根據(jù)具體查詢，重新設(shè)計(jì)、優(yōu)化索引。
2.5 第一次升級(jí)
新表設(shè)計(jì)完成后，先做一次 jar 包內(nèi) sql 查詢的改造，將舊的字段全部更新為新表的字段。
此處為 2.0.0-SNAPSHOT 版本。
然后讓所有服務(wù)升級(jí) jar 包版本，以此來保證這些廢棄字段確實(shí)是不使用了，新的表結(jié)構(gòu)字段能夠完全覆蓋過去的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。
特別注意的是，由于涉及服務(wù)眾多，可以將服務(wù)按照 非核心 與 核心 區(qū)分，然后分批次上線，避免出現(xiàn)問題導(dǎo)致嚴(yán)重故障或者大范圍回滾。
2.6 最佳實(shí)踐
2.6.1 盡量不改變?cè)淼淖侄蚊Q
在做新表融合的時(shí)候，一開始只是簡單歸并表 A 和 表 B 的表，因此很多字段名相同的字段做了重命名。
后來字段精簡過程中，刪除了很多重復(fù)字段，但是沒有將重命名的字段改回來。
導(dǎo)致后期上線的過程中，不可避免地需要業(yè)務(wù)方進(jìn)行重構(gòu)字段名。
因此，新表設(shè)計(jì)的時(shí)候，除非必不得已，不要修改原表的字段名稱!
2.6.2 新表的索引需要仔細(xì)斟酌
新表的索引不能簡單照搬舊表，而是需要根據(jù)查詢拆分分析后，重新設(shè)計(jì)。
尤其是一些字段的融合后，可能可以歸并一些索引，或者設(shè)計(jì)一些更高性能的索引。
2.6 本章小結(jié)
至此，分庫分表的第一階段告一段落。這一階段所需時(shí)間，完全取決于具體業(yè)務(wù)，如果是一個(gè)歷史包袱沉重的業(yè)務(wù)，那可能需要花費(fèi)幾個(gè)月甚至半年的時(shí)間才能完成。
這一階段的完成質(zhì)量非常重要，否則可能導(dǎo)致項(xiàng)目后期需要重建表結(jié)構(gòu)、重新全量數(shù)據(jù)。
這里再次說明，對(duì)于微服務(wù)劃分比較合理的服務(wù)，分庫分表行為一般只需要關(guān)注存儲(chǔ)架構(gòu)的變化，或者只需要在個(gè)別應(yīng)用上進(jìn)行業(yè)務(wù)改造即可，一般不需要著重考慮“業(yè)務(wù)重構(gòu)” 這一階段。
3. 第二階段：存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)(核心)
對(duì)于任何分庫分表的項(xiàng)目，存儲(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計(jì)都是最核心的部分!
3.1 整體架構(gòu)
根據(jù)第一階段整理的查詢梳理結(jié)果，我們總結(jié)了這樣的查詢規(guī)律。
80% 以上的查詢都是通過或者帶有字段 pk1、字段 pk2、字段 pk3 這三個(gè)維度進(jìn)行查詢的，其中 pk1 和 pk2 由于歷史原因存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系
20% 的查詢千奇百怪，包括模糊查詢、其他字段查詢等等
因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的整體架構(gòu)，引入了數(shù)據(jù)庫中間件、數(shù)據(jù)同步工具、搜索引擎 (阿里云 opensearch/ES) 等。
下文的論述都是圍繞這個(gè)架構(gòu)來展開的。
3.1.1 mysql 分表存儲(chǔ)
Mysql 分表的維度是根據(jù)查詢拆分分析的結(jié)果確定的。
我們發(fā)現(xiàn) pk1\pk2\pk3 可以覆蓋 80% 以上的主要查詢。讓這些查詢根據(jù)分表鍵直接走 mysql 數(shù)據(jù)庫即可。
原則上一般最多維護(hù)一個(gè)分表的全量數(shù)據(jù)，因?yàn)檫^多的全量數(shù)據(jù)會(huì)造成存儲(chǔ)的浪費(fèi)、數(shù)據(jù)同步的額外開銷、更多的不穩(wěn)定性、不易擴(kuò)展等問題。
但是由于本項(xiàng)目 pk1 和 pk3 的查詢語句都對(duì)實(shí)時(shí)性有比較高的要求，因此，維護(hù)了 pk1 和 pk3 作為分表鍵的兩份全量數(shù)據(jù)。
而 pk2 和 pk1 由于歷史原因，存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以僅保留一份映射表即可，只存儲(chǔ) pk1 和 pk2 兩個(gè)字段。
3.1.2 搜索平臺(tái)索引存儲(chǔ)
搜索平臺(tái)索引，可以覆蓋剩余 20% 的零散查詢。
這些查詢往往不是根據(jù)分表鍵進(jìn)行的，或者是帶有模糊查詢的要求。
對(duì)于搜索平臺(tái)來說，一般不存儲(chǔ)全量數(shù)據(jù)(尤其是一些大 varchar 字段)，只存儲(chǔ)主鍵和查詢需要的索引字段，搜索得到結(jié)果后，根據(jù)主鍵去 mysql 存儲(chǔ)中拿到需要的記錄。
當(dāng)然，從后期實(shí)踐結(jié)果來看，這里還是需要做一些權(quán)衡的：
1)有些非索引字段，如果不是很大，也可以冗余進(jìn)來，類似覆蓋索引，避免多一次 sql 查詢;
2)如果表結(jié)構(gòu)比較簡單，字段不大，甚至可以考慮全量存儲(chǔ)，提高查詢性能，降低 mysql 數(shù)據(jù)庫的壓力。
這里特別提示，搜索引擎和數(shù)據(jù)庫之間同步是必然存在延遲的。所以對(duì)于根據(jù)分表 id 查詢的語句，盡量保證直接查詢數(shù)據(jù)庫，這樣不會(huì)帶來一致性問題的隱患。
3.1.3 數(shù)據(jù)同步
一般新表和舊表直接可以采用 數(shù)據(jù)同步 或者 雙寫的方式進(jìn)行處理，兩種方式有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
一般根據(jù)具體情況選擇一種方式就行。
本次項(xiàng)目的具體同步關(guān)系見整體存儲(chǔ)架構(gòu)，包括了四個(gè)部分：
1)舊表到新表全量主表的同步
一開始為了減少代碼入侵、方便擴(kuò)展，采用了數(shù)據(jù)同步的方式。而且由于業(yè)務(wù)過多，擔(dān)心有未統(tǒng)計(jì)到的服務(wù)沒有及時(shí)改造，所以數(shù)據(jù)同步能避免這些情況導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
但是在上線過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)延遲存在時(shí)，很多新寫入的記錄無法讀到，對(duì)具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景造成了比較嚴(yán)重的影響。(具體原因參考 4.5.1 的說明)
因此，為了滿足應(yīng)用對(duì)于實(shí)時(shí)性的要求，我們?cè)跀?shù)據(jù)同步的基礎(chǔ)上，重新在 3.0.0-SNAPSHOT 版本中改造成了雙寫的形式。
2)新表全量主表到全量副表的同步
3)新表全量主表到映射表到同步
4)新表全量主表到搜索引擎數(shù)據(jù)源的同步
2)、3)、4)都是從新表全量主表到其他數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)同步，因?yàn)闆]有強(qiáng)實(shí)時(shí)性的要求，因此，為了方便擴(kuò)展，全部采用了數(shù)據(jù)同步的方式，沒有進(jìn)行更多的多寫操作。
3.2 容量評(píng)估
在申請(qǐng) mysql 存儲(chǔ)和搜索平臺(tái)索引資源前，需要進(jìn)行容量評(píng)估，包括存儲(chǔ)容量和性能指標(biāo)。
具體線上流量評(píng)估可以通過監(jiān)控系統(tǒng)查看 qps，存儲(chǔ)容量可以簡單認(rèn)為是線上各個(gè)表存儲(chǔ)容量的和。
但是在全量同步過程中，我們發(fā)現(xiàn)需要的實(shí)際容量的需求會(huì)大于預(yù)估，具體可以看 3.4.6 的說明。
具體性能壓測(cè)過程就不再贅述。
3.3 數(shù)據(jù)校驗(yàn)
從上文可以看到，在本次項(xiàng)目中，存在大量的業(yè)務(wù)改造，屬于異構(gòu)遷移。
從過去的一些分庫分表項(xiàng)目來說，大多是同構(gòu) / 對(duì)等拆分，因此不會(huì)存在很多復(fù)雜邏輯，所以對(duì)于數(shù)據(jù)遷移的校驗(yàn)往往比較忽視。
在完全對(duì)等遷移的情況下，一般確實(shí)比較少出現(xiàn)問題。
但是，類似這樣有比較多改造的異構(gòu)遷移，校驗(yàn)絕對(duì)是重中之重!!
因此，必須對(duì)數(shù)據(jù)同步的結(jié)果做校驗(yàn)，保證業(yè)務(wù)邏輯改造正確、數(shù)據(jù)同步一致性正確。這一點(diǎn)非常非常重要。
在本次項(xiàng)目中，存在大量業(yè)務(wù)邏輯優(yōu)化以及字段變動(dòng)，所以我們單獨(dú)做了一個(gè)校驗(yàn)服務(wù)，對(duì)數(shù)據(jù)的全量、增量進(jìn)行校驗(yàn)。
過程中提前發(fā)現(xiàn)了許多數(shù)據(jù)同步、業(yè)務(wù)邏輯的不一致問題，給我們本次項(xiàng)目平穩(wěn)上線提供了最重要的前提保障!!
3.4 最佳實(shí)踐
3.4.1 分庫分表引起的流量放大問題
在做容量評(píng)估的時(shí)候，需要關(guān)注一個(gè)重要問題。就是分表帶來的查詢流量放大。
這個(gè)流量放大有兩方面的原因：
索引表的二次查詢。比如根據(jù) pk2 查詢的，需要先通過 pk2 查詢 pk1，然后根據(jù) pk1 查詢返回結(jié)果。
in 的分批查詢。如果一個(gè) select…in… 的查詢，數(shù)據(jù)庫中間件會(huì)根據(jù)分表鍵，將查詢拆分落到對(duì)應(yīng)的物理分表上，相當(dāng)于原本的一次查詢，放大為多次查詢。(當(dāng)然，數(shù)據(jù)庫會(huì)將落在同一個(gè)分表的 id 作為一次批量查詢，而這是不穩(wěn)定的合并)
因此，我們需要注意：
業(yè)務(wù)層面盡量限制 in 查詢數(shù)量，避免流量過于放大;
容量評(píng)估時(shí)，需要考慮這部分放大因素，做適當(dāng)冗余，另外，后續(xù)會(huì)提到業(yè)務(wù)改造上線分批進(jìn)行，保證可以及時(shí)擴(kuò)容;
分 64、128 還是 256 張表有個(gè)合理預(yù)估，拆得越多，理論上會(huì)放大越多，因此不要無謂地分過多的表，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)模做適當(dāng)估計(jì);
對(duì)于映射表的查詢，由于存在明顯的冷熱數(shù)據(jù)，所以我們又在中間加了一層緩存，減少數(shù)據(jù)庫的壓力
3.4.2 分表鍵的變更方案
本項(xiàng)目中，存在一種業(yè)務(wù)情況會(huì)變更字段 pk3，但是 pk3 作為分表鍵，在數(shù)據(jù)庫中間件中是不能修改的，因此，只能在中臺(tái)中修改對(duì) pk3 的更新邏輯，采用先刪除、后添加的方式。
這里需要注意，刪除和添加操作的事務(wù)原子性。當(dāng)然，簡單處理也可以通過日志的方式，進(jìn)行告警和校準(zhǔn)。
3.4.3 數(shù)據(jù)同步一致性問題
我們都知道，數(shù)據(jù)同步中一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是 (消息) 數(shù)據(jù)的順序性，如果不能保證接受的數(shù)據(jù)和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的順序嚴(yán)格一致，就有可能因?yàn)?(消息) 數(shù)據(jù)亂序帶來數(shù)據(jù)覆蓋，最終帶來不一致問題。
我們自研的數(shù)據(jù)同步工具底層使用的消息隊(duì)列是 kakfa，，kafka 對(duì)于消息的存儲(chǔ)，只能做到局部有序性(具體來說是每一個(gè) partition 的有序)。我們可以把同一主鍵的消息路由至同一分區(qū)，這樣一致性一般可以保證。但是，如果存在一對(duì)多的關(guān)系，就無法保證每一行變更有序，見如下例子。
那么需要通過反查數(shù)據(jù)源獲取最新數(shù)據(jù)保證一致性。
但是，反查也不是“銀彈“，需要考慮兩個(gè)問題。
1)如果消息變更來源于讀寫實(shí)例，而反查 數(shù)據(jù)庫是查只讀實(shí)例，那就會(huì)存在讀寫實(shí)例延遲導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致問題。因此，需要保證 消息變更來源 和 反查數(shù)據(jù)庫 的實(shí)例是同一個(gè)。
2)反查對(duì)數(shù)據(jù)庫會(huì)帶來額外性能開銷，需要仔細(xì)評(píng)估全量時(shí)候的影響。
3.4.4 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性問題
延遲主要需要注意幾方面的問題，并根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際情況做評(píng)估和衡量。
1)數(shù)據(jù)同步平臺(tái)的秒級(jí)延遲
2)如果消息訂閱和反查數(shù)據(jù)庫都是落在只讀實(shí)例上，那么除了上述數(shù)據(jù)同步平臺(tái)的秒級(jí)延遲，還會(huì)有數(shù)據(jù)庫主從同步的延遲
3)寬表到搜索平臺(tái)的秒級(jí)延遲
只有能夠滿足業(yè)務(wù)場(chǎng)景的方案，才是合適的方案。
3.4.5 分表后存儲(chǔ)容量優(yōu)化
由于數(shù)據(jù)同步過程中，對(duì)于單表而言，不是嚴(yán)格按照遞增插入的，因此會(huì)產(chǎn)生很多”存儲(chǔ)空洞“，使得同步完后的存儲(chǔ)總量遠(yuǎn)大于預(yù)估的容量。
因此，在新庫申請(qǐng)的時(shí)候，存儲(chǔ)容量多申請(qǐng) 50%。
具體原因可以參考我的這篇文章 為什么 MySQL 分庫分表后總存儲(chǔ)大小變大了?
3.5 本章小結(jié)
至此，分庫分表的第二階段告一段落。
這一階段踩了非常多的坑。
一方面是設(shè)計(jì)高可用、易擴(kuò)展的存儲(chǔ)架構(gòu)。在項(xiàng)目進(jìn)展過程中，也做了多次的修改與討論，包括 mysql 數(shù)據(jù)冗余數(shù)量、搜索平臺(tái)的索引設(shè)計(jì)、流量放大、分表鍵修改等問題。
另一方面是“數(shù)據(jù)同步”本身是一個(gè)非常復(fù)雜的操作，正如本章最佳實(shí)踐中提及的實(shí)時(shí)性、一致性、一對(duì)多等問題，需要引起高度重視。
因此，更加依賴于數(shù)據(jù)校驗(yàn)對(duì)最終業(yè)務(wù)邏輯正確、數(shù)據(jù)同步正確的檢驗(yàn)!
在完成這一階段后，可以正式進(jìn)入業(yè)務(wù)切換的階段。需要注意的是，數(shù)據(jù)校驗(yàn)仍然會(huì)在下一階段發(fā)揮關(guān)鍵性作用。
4. 第三階段：改造和上線(慎重)
前兩個(gè)階段完成后，開始業(yè)務(wù)切換流程，主要步驟如下：
1)中臺(tái)服務(wù)采用單讀 雙寫 的模式
2)舊表往新表開著數(shù)據(jù)同步
3) 所有服務(wù)升級(jí)依賴的 projectDB 版本，上線 RPC，如果出現(xiàn)問題，降版本即可回滾(上線成功后，單讀新庫，雙寫新舊庫)
4)檢查監(jiān)控確保沒有 中臺(tái)服務(wù) 以外的其他服務(wù)訪問舊庫舊表
5)停止數(shù)據(jù)同步
6)刪除舊表
4.1 查詢改造
如何驗(yàn)證我們前兩個(gè)階段設(shè)計(jì)是否合理? 能否完全覆蓋查詢的修改 是一個(gè)前提條件。
當(dāng)新表設(shè)計(jì)完畢后，就可以以新表為標(biāo)準(zhǔn)，修改老的查詢。
以本項(xiàng)目為例，需要將舊的 sql 在 新的中臺(tái)服務(wù)中 進(jìn)行改造。
1)讀查詢的改造
可能查詢會(huì)涉及以下幾個(gè)方面：
a)根據(jù)查詢條件，需要將 pk1 和 pk2 的 inner join 改為對(duì)應(yīng)分表鍵的新表表名
b)部分 sql 的廢棄字段處理
c)非分表鍵查詢改為走搜索平臺(tái)的查詢，注意保證語義一致
d)注意寫單測(cè)避免低級(jí)錯(cuò)誤，主要是 DAO 層面。
只有新表結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)架構(gòu)能完全適應(yīng)查詢改造，才能認(rèn)為前面的設(shè)計(jì)暫時(shí)沒有問題。
當(dāng)然，這里還有個(gè)前提條件，就是相關(guān)查詢已經(jīng)全部收攏，沒有遺漏。
2) 寫查詢的改造
除了相關(guān)字段的更改以外，更重要的是，需要改造為舊表、新表的雙寫模式。
這里可能涉及到具體業(yè)務(wù)寫入邏輯，本項(xiàng)目尤為復(fù)雜，需要改造過程中與業(yè)務(wù)方充分溝通，保證寫入邏輯正確。
可以在雙寫上各加一個(gè)配置開關(guān)，方便切換。如果雙寫中發(fā)現(xiàn)新庫寫入有問題，可以快速關(guān)閉。
同時(shí)，雙寫過程中不關(guān)閉 舊庫到新庫 的數(shù)據(jù)同步。
為什么呢? 主要還是由于我們項(xiàng)目的特殊性。由于我們涉及到幾十個(gè)服務(wù)，為了降低風(fēng)險(xiǎn)，必須分批上線。因此，存在比較麻煩的中間態(tài)，一部分服務(wù)是老邏輯，一部分服務(wù)是新邏輯，必須保證中間態(tài)的數(shù)據(jù)正確性，具體見 4.5.1 的分析。
4.2 服務(wù)化改造
為什么需要新建一個(gè) 服務(wù)來 承載改造后的查詢呢?
一方面是為了改造能夠方便的升級(jí)與回滾切換，另一方面是為了將查詢收攏，作為一個(gè)中臺(tái)化的服務(wù)來提供相應(yīng)的查詢能力。
將改造后的新的查詢放在服務(wù)中，然后 jar 包中的原本查詢，全部替換成這個(gè)服務(wù)的 client 調(diào)用。
同時(shí)，升級(jí) jar 包版本到 3.0.0-SNAPSHOT。
4.3 服務(wù)分批上線
為了降低風(fēng)險(xiǎn)，需要安排從非核心服務(wù)到核心服務(wù)的分批上線。
注意，分批上線過程中，由于寫服務(wù)往往是核心服務(wù)，所以安排在后面。可能出現(xiàn)非核心的讀服務(wù)上線了，這時(shí)候會(huì)有讀新表、寫舊表的中間狀態(tài)。
1) 所有相關(guān)服務(wù)使用 重構(gòu)分支 升級(jí) projectdb 版本到 3.0.0-SNAPSHOT 并部署內(nèi)網(wǎng)環(huán)境;
2) 業(yè)務(wù)服務(wù)依賴于 中臺(tái)服務(wù)，需要訂閱服務(wù)
3) 開重構(gòu)分支(不要與正常迭代分支合并)，部署內(nèi)網(wǎng)，內(nèi)網(wǎng)預(yù)計(jì)測(cè)試兩周以上
使用一個(gè)新的 重構(gòu)分支 是為了在內(nèi)網(wǎng)測(cè)試兩周的時(shí)候，不影響業(yè)務(wù)正常迭代。每周更新的業(yè)務(wù)分支可以 merge 到重構(gòu)分支上部署內(nèi)網(wǎng)，然后外網(wǎng)使用業(yè)務(wù)分支 merge 到 master 上部署。
當(dāng)然，如果從線上線下代碼分支一致的角度，也可以重構(gòu)分支和業(yè)務(wù)分支一起測(cè)試上線，對(duì)開發(fā)和測(cè)試的壓力會(huì)較大。
4)分批上線過程中，如果碰到依賴沖突的問題，需要及時(shí)解決并及時(shí)更新到該文檔中
5)服務(wù)上線前，必須要求業(yè)務(wù)開發(fā)或者測(cè)試，明確評(píng)估具體 api 和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，做好回歸。
這里再次提醒，上線完成后，請(qǐng)不要漏掉離線的數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)! 請(qǐng)不要漏掉離線的數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)! 請(qǐng)不要漏掉離線的數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)!
4.4 舊表下線流程
1)檢查監(jiān)控確保沒有中臺(tái)服務(wù)以外的其他服務(wù)訪問舊庫舊表
2)檢查數(shù)據(jù)庫上的 sql 審計(jì)，確保沒有其他服務(wù)仍然讀取舊表數(shù)據(jù)
3)停止數(shù)據(jù)同步
4)刪除舊表
4.5 最佳實(shí)踐
4.5.1 寫完立即讀可能讀不到
在分批上線過程中，遇到了寫完立即讀可能讀不到的情況。由于業(yè)務(wù)眾多，我們采用了分批上線的方式降低風(fēng)險(xiǎn)，存在一部分應(yīng)用已經(jīng)升級(jí)，一部分應(yīng)用尚未升級(jí)的情況。未升級(jí)的服務(wù)仍然往舊表寫數(shù)據(jù)，而升級(jí)后的應(yīng)用會(huì)從新表讀數(shù)據(jù)，當(dāng)延遲存在時(shí)，很多新寫入的記錄無法讀到，對(duì)具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景造成了比較嚴(yán)重的影響。
延遲的原因主要有兩個(gè)：
1)寫服務(wù)還沒有升級(jí)，還沒有開始雙寫，還是寫舊表，這時(shí)候會(huì)有讀新表、寫舊表的中間狀態(tài)，新舊表存在同步延遲。
2)為了避免主庫壓力，新表數(shù)據(jù)是從舊表獲取變更、然后反查舊表只讀實(shí)例的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步的，主從庫本身存在一定延遲。
解決方案一般有兩種：
1)數(shù)據(jù)同步改為雙寫邏輯。
2)在讀接口做補(bǔ)償，如果新表查不到，到舊表再查一次。
4.5.2 數(shù)據(jù)庫中間件唯一 ID 替換自增主鍵(劃重點(diǎn)，敲黑板)
由于分表后，繼續(xù)使用單表的自增主鍵，會(huì)導(dǎo)致全局主鍵沖突。因此，需要使用分布式唯一 ID 來代替自增主鍵。各種算法網(wǎng)上比較多，本項(xiàng)目采用的是數(shù)據(jù)庫自增 sequence 生成方式。
數(shù)據(jù)庫自增 sequence 的分布式 ID 生成器，是一個(gè)依賴 Mysql 的存在，它的基本原理是在 Mysql 中存入一個(gè)數(shù)值， 每有一臺(tái)機(jī)器去獲取 ID 的時(shí)候，都會(huì)在當(dāng)前 ID 上累加一定的數(shù)量比如說 2000， 然后把當(dāng)前的值加上 2000 返回給服務(wù)器。這樣每一臺(tái)機(jī)器都可以繼續(xù)重復(fù)此操作獲得唯一 id 區(qū)間。
但是僅僅有全局唯一 ID 就大功告成了嗎? 顯然不是，因?yàn)檫@里還會(huì)存在新舊表的 id 沖突問題。
因?yàn)榉?wù)比較多，為了降低風(fēng)險(xiǎn)需要分批上線。因此，存在一部分服務(wù)還是單寫舊表的邏輯，一部分服務(wù)是雙寫的邏輯。
這樣的狀態(tài)中，舊表的 id 策略使用的是 auto_increment。如果只有單向數(shù)據(jù)來往的話(舊表到新表)，只需要給舊表的 id 預(yù)留一個(gè)區(qū)間段，sequence 從一個(gè)較大的起始值開始就能避免沖突。
但該項(xiàng)目中，還有新表數(shù)據(jù)和舊表數(shù)據(jù)的雙寫，如果采用上述方案，較大的 id 寫入到舊表，舊表的 auto_increment 將會(huì)被重置到該值，這樣單寫舊表的服務(wù)產(chǎn)生的遞增 id 的記錄必然會(huì)出現(xiàn)沖突。
所以這里交換了雙方的區(qū)間段，舊庫從較大的 auto_increment 起始值開始，新表選擇的 id(也就是 sequence 的范圍)從大于舊表的最大記錄的 id 開始遞增，小于舊表 auto_increment 即將設(shè)置的起始值，很好的避免了 id 沖突問題。
1)切換前：
sequence 的起始 id 設(shè)置為當(dāng)前舊表的自增 id 大小，然后舊表的自增 id 需要改大，預(yù)留一段區(qū)間，給舊表的自增 id 繼續(xù)使用，防止未升級(jí)業(yè)務(wù)寫入舊表的數(shù)據(jù)同步到新庫后產(chǎn)生 id 沖突;
2)切換后
無需任何改造，斷開數(shù)據(jù)同步即可
3)優(yōu)點(diǎn)
只用一份代碼;
切換可以使用開關(guān)進(jìn)行，不用升級(jí)改造;
如果萬一中途舊表的 autoincrement 被異常數(shù)據(jù)變大了，也不會(huì)造成什么問題。
4)缺點(diǎn)
如果舊表寫失敗了，新表寫成功了，需要日志輔助處理
4.6 本章小結(jié)
完成舊表下線后，整個(gè)分庫分表的改造就完成了。
在這個(gè)過程中，需要始終保持對(duì)線上業(yè)務(wù)的敬畏，仔細(xì)思考每個(gè)可能發(fā)生的問題，想好快速回滾方案(在三個(gè)階段提到了 projectdb 的 jar 包版本迭代，從 1.0.0-SNAPSHOT 到 3.0.0-SNAPSHOT，包含了每個(gè)階段不同的變更，在不同階段的分批上線的過程中，通過 jar 包版本的方式進(jìn)行回滾，發(fā)揮了巨大作用)，避免造成重大故障。
5. 穩(wěn)定性保障
這一章主要再次強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定性的保障手段。作為本次項(xiàng)目的重要目標(biāo)之一，穩(wěn)定性其實(shí)貫穿在整個(gè)項(xiàng)目周期內(nèi)，基本上在上文各個(gè)環(huán)節(jié)都已經(jīng)都有提到，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要引起足夠的重視，仔細(xì)設(shè)計(jì)和評(píng)估方案，做到心中有數(shù)，而不是靠天吃飯：
1)新表設(shè)計(jì)必須跟業(yè)務(wù)方充分溝通、保證 review。
2)對(duì)于“數(shù)據(jù)同步”，必須有數(shù)據(jù)校驗(yàn)保障數(shù)據(jù)正確性，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不正確的原因上文已經(jīng)提到來很多，包括實(shí)時(shí)性、一致性的問題。保證數(shù)據(jù)正確是上線的大前提。
3)每一階段的變動(dòng)，都必須做好快速回滾都預(yù)案。
4)上線過程，都以分批上線的形式，從非核心業(yè)務(wù)開始做試點(diǎn)，避免故障擴(kuò)大。
5)監(jiān)控告警要配置全面，出現(xiàn)問題及時(shí)收到告警，快速響應(yīng)。不要忽略，很重要，有幾次出現(xiàn)過數(shù)據(jù)的問題，都是通過告警及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決的。6)單測(cè)，業(yè)務(wù)功能測(cè)試等要充分
6. 項(xiàng)目管理之跨團(tuán)隊(duì)協(xié)作
關(guān)于“跨團(tuán)隊(duì)協(xié)作”，本文專門拎出來作為一章。
因?yàn)樵谶@樣一個(gè)跨團(tuán)隊(duì)的大型項(xiàng)目改造過程中，科學(xué)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作是保障整體項(xiàng)目按時(shí)、高質(zhì)量完成的不可缺少的因素。
下面，分享幾點(diǎn)心得與體會(huì)。
6.1 一切文檔先行
團(tuán)隊(duì)協(xié)作最忌“空口無憑”。
無論是團(tuán)隊(duì)分工、進(jìn)度安排或是任何需要多人協(xié)作的事情，都需要有一個(gè)文檔記錄，用于追蹤進(jìn)度，把控流程。
6.2 業(yè)務(wù)溝通與確認(rèn)
所有的表結(jié)構(gòu)改造，必須跟相關(guān)業(yè)務(wù)方溝通，對(duì)于可能存在的歷史邏輯，進(jìn)行全面梳理;
所有討論確定后的字段改造，必須由每個(gè)服務(wù)的 Owner 進(jìn)行確認(rèn)。
6.3 責(zé)任到位
對(duì)于多團(tuán)隊(duì)多人次的合作項(xiàng)目，每個(gè)團(tuán)隊(duì)都應(yīng)該明確一個(gè)對(duì)接人，由項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人與團(tuán)隊(duì)唯一對(duì)接人溝通，明確團(tuán)隊(duì)完整進(jìn)度和完成質(zhì)量。
“大表分庫分表總結(jié)”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注丸趣 TV 網(wǎng)站，丸趣 TV 小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！
