Mycat简介

1.功能介绍

Mycat是什么？从定义和分类来看，它是一个开源的分布式数据库系统，是一个实现了MySQL协议的的Server，前端用户可以把它看作是一个数据库代理，用MySQL客户端工具和命令行访问，而其后端可以用MySQL原生（Native）协议与多个MySQL服务器通信，也可以用JDBC协议与大多数主流数据库服务器通信，其核心功能是分表分库，即将一个大表水平分割为N个小表，存储在后端MySQL服务器里或者其他数据库里。

2.Mycat原理

Mycat的原理中最重要的一个动词是“拦截”，它拦截了用户发送过来的SQL语句，首先对SQL语句做了一些特定的分析：如分
片分析、路由分析、读写分离分析、缓存分析等，然后将此SQL发往后端的真实数据库，并将返回的结果做适当的处理，最终再
返回给用户。

3.应用场景

• 单纯的读写分离，此时配置最为简单，支持读写分离，主从切换
• 分表分库，对于超过1000万的表进行分片，最大支持1000亿的单表分片
• 多租户应用，每个应用一个库，但应用程序只连接Mycat，从而不改造程序本身，实现多租户化
• 报表系统，借助于Mycat的分表能力，处理大规模报表的统计
• 替代Hbase，分析大数据
• 作为海量数据实时查询的一种简单有效方案，比如100亿条频繁查询的记录需要在3秒内查询出来结果，除了基于主键的查询，还可能存在范围查询或其他属性查询，此时Mycat可能是最简单有效的选择

数据分片

1.垂直切分

一个数据库由很多表的构成，每个表对应着不同的业务，垂直切分是指按照业务将表进行分类，分布到不同的数据库上面，这样也就将数据或者说压力分担到不同的库上面

优点

• 拆分后业务清晰，拆分规则明确。
• 系统之间整合或扩展容易。
• 数据维护简单

缺点

• 部分业务表无法join，只能通过接口方式解决，提高了系统复杂度。
• 受每种业务不同的限制存在单库性能瓶颈，不易数据扩展跟性能提高。
• 事务处理复杂
• 由于垂直切分是按照业务的分类将表分散到不同的库，所以有些业务表会过于庞大，存在单库读写与存储瓶颈，所以就需要水平拆分来做解决

2.水平切分

相对于垂直拆分，水平拆分不是将表做分类，而是按照某个字段的某种规则来分散到多个库之中，每个表中包含一部分数据。简
单来说，我们可以将数据的水平切分理解为是按照数据行的切分，就是将表中的某些行切分到一个数据库，而另外的某些行又切
分到其他的数据库中

优点

• 拆分规则抽象好，join操作基本可以数据库做。
• 不存在单库大数据，高并发的性能瓶颈。
• 应用端改造较少。
• 提高了系统的稳定性跟负载能力

缺点

• 拆分规则难以抽象。
• 分片事务一致性难以解决。
• 数据多次扩展难度跟维护量极大。
• 跨库join性能较差

3.数据切分的原则

• 第一原则：能不切分尽量不要切分。
• 第二原则：如果要切分一定要选择合适的切分规则，提前规划好。
• 第三原则：数据切分尽量通过数据冗余或表分组（Table Group）来降低跨库Join的可能。
• 第四原则：由于数据库中间件对数据Join实现的优劣难以把握，而且实现高性能难度极大，业务读取尽量少使用多表Join。

Mycat中的基本概念

1.逻辑库

前面一节讲了数据库中间件，通常对实际应用来说，并不需要知道中间件的存在，业务开发人员只需要知道数据库的概念，所以
数据库中间件可以被看做是一个或多个数据库集群构成的逻辑库

<dataNode name="order_db" dataHost="mysql124" database="order_db"/>

2.逻辑表

2.1逻辑表

既然有逻辑库，那么就会有逻辑表，分布式数据库中，对应用来说，读写数据的表就是逻辑表。逻辑表，可以是数据切分后，分布在一个或多个分片库中，也可以不做数据切分，不分片，只有一个表构成。

 <table name="order_customer_addr"   dataNode="order_db"primaryKey="customer_addr_id"/>

2.2分片表

分片表，是指那些原有的很大数据的表，需要切分到多个数据库的表，这样，每个分片都有一部分数据，所有分片构成了完整的
数据。

 <table name="order_master" dataNode="orderdb01,orderdb02,orderdb03,orderdb04" rule="order_master" primaryKey="order_id" autoIncrement="true"></table>

2.3 非分片表

一个数据库中并不是所有的表都很大，某些表是可以不用进行切分的，非分片是相对分片表来说的，就是那些不需要进行数据切分的表

<table name="shipping_info" dataNode="order_db" primaryKey="ship_id"/>

2.4 ER表

关系型数据库是基于实体关系模型（Entity-RelationshipModel)之上，通过其描述了真实世界中事物与关系，Mycat中的ER表即是来源于此。根据这一思路，提出了基于E-R关系的数据分片策略，子表的记录与所关联的父表记录存放在同一个数据分片上，即子表依赖于父表，通过表分组（TableGroup）保证数据Join不会跨库操作。

 <table name="order_master" dataNode="orderdb01,orderdb02,orderdb03,orderdb04" rule="order_master" primaryKey="order_id" autoIncrement="true">
  <childTable name="order_detail" joinKey="order_id" parentKey="order_id" primaryKey="order_detail_id" autoIncrement="true"/>
</table>

2.5全局表

一个真实的业务系统中，往往存在大量的类似字典表的表，这些表基本上很少变动

全局表特性

• 变动不频繁
• 数据量总体变化不大
• 数据规模不大，很少有超过数十万条记录

<table name="region_info" dataNode="order_db,product_db,customer_db" primaryKey="region_id" type="global"/>

2.6 分片节点

数据切分后，一个大表被分到不同的分片数据库上面，每个表分片所在的数据库就是分片节点（dataNode）。

<dataNode name="orderdb04" dataHost="mysql125" database="orderdb04"/>

2.7 节点主机

数据切分后，每个分片节点（dataNode）不一定都会独占一台机器，同一机器上面可以有多个分片数据库，这样一个或多个分片节点（dataNode）所在的机器就是节点主机（dataHost）,为了规避单节点主机并发数限制，尽量将读写压力高的分片节点（dataNode）均衡的放在不同的节点主机（dataHost）.

    <dataHost balance="3" maxCon="1000" minCon="10" name="mysql123" writeType="0" switchType="1" dbType="mysql" dbDriver="native">
        <heartbeat>select user()</heartbeat>
        <writeHost host="192.168.56.123" url="192.168.56.123:3306" password="123456" user="im_mycat"/>
    </dataHost>

2.8 分片规则

前面讲了数据切分，一个大表被分成若干个分片表，就需要一定的规则，这样按照某种业务规则把数据分到某个分片的规则就是
分片规则，数据切分选择合适的分片规则非常重要，将极大的避免后续数据处理的难度。

<!DOCTYPE mycat:rule SYSTEM "rule.dtd">
<mycat:rule xmlns:mycat="http://io.mycat/">
    <tableRule name="order_master">
        <rule>
            <columns>customer_id</columns>
            <algorithm>mod-long</algorithm>
        </rule>
    </tableRule>
    <function name="mod-long" class="io.mycat.route.function.PartitionByMod">
        <property name="count">4</property>
    </function>
</mycat:rule>

2.9 全局序列

数据切分后，原有的关系数据库中的主键约束在分布式条件下将无法使用，因此需要引入外部机制保证数据唯一性标识，这种保证全局性的数据唯一标识的机制就是全局***（sequence）

 <property name="sequnceHandlerType">0</property>
# sequnceHandlerType 配置为0 表示使用本地文件读取。
 <property name="sequnceHandlerType">1</property>
# sequnceHandlerType 配置为1 表示从数据库表中读取。
  <property name="sequnceHandlerType">2</property>
# sequnceHandlerType 配置为2表示时间戳方式。