01 Sharding JDBC概览

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摘要

ShardingSphere是一套开源的分布式数据库中间件解决方案组成的生态圈，包括Sharding-JDBC、Sharding-Proxy和Sharding-Sidecar三款产品。Sharding-JDBC是一款轻量级Java框架，支持数据分片、读写分离和分布式主键，适用于Java开发的高性能OLTP应用。Sharding-Proxy则提供异构语言支持和静态入口，适用于OLAP应用和数据库运维。混合架构通过结合Sharding-JDBC和Sharding-Proxy，搭建适用于多样化场景的应用系统，支持同一注册中心统一配置分片策略。其功能涵盖数据分片、分布式事务和数据库治理，核心流程包括SQL解析、执行器优化、SQL路由、改写、执行和结果归并。

AI总结

# 《Sharding-JDBC概述》总结

## 1. ShardingSphere概述

ShardingSphere是一款开源的分布式数据库中间件解决方案生态圈，包含以下三个独立组件：

- **Sharding-JDBC**：轻量级Java框架，提供数据分片、分布式事务和数据库治理功能。
- **Sharding-Proxy**：数据库代理端，支持异构语言，适用于OLAP场景。
- **Sharding-Sidecar**：Kubernetes原生解决方案，适用于云原生环境（目前规划中）。

### 1.1 ShardingSphere特点

- 提供标准化的数据分片、分布式事务和数据库治理功能。
- 适用于Java同构、异构语言、容器和云原生等多样化场景。
- 当前版本：3.0，官网地址：https://shardingsphere.apache.org/index_zh.html。

## 2. Sharding-JDBC

### 2.1 定位与特点

- 轻量级Java框架，在JDBC层提供额外服务。
- 客户端直连数据库，以jar包形式提供服务，无需额外部署。
- 兼容JDBC和各种ORM框架（如JPA、Hibernate、MyBatis等）。
- 支持任意实现JDBC规范的数据库，包括MySQL、Oracle、SQLServer和PostgreSQL。

### 2.2 架构优势

- 无中心化架构。
- 高性能，适用于OLTP应用。
- 向应用程序完全透明，可直接当作MySQL使用。

## 3. Sharding-Proxy

### 3.1 定位与特点

- 透明化的数据库代理端，封装了数据库二进制协议。
- 支持任何兼容MySQL协议的客户端（如MySQL Command Client、MySQL Workbench）。
- 向应用程序完全透明，可直接当作MySQL使用。

### 3.2 架构特点

- 提供静态入口。
- 支持异构语言，适用于OLAP应用和分片数据库的管理与运维。

## 4. Sharding-Sidecar

- Kubernetes原生解决方案，适用于云原生环境。
- 目前仍处于规划阶段。

## 5. 组件对比

| 特性 | Sharding-JDBC | Sharding-Proxy | Sharding-Sidecar |
|---------------------|-------------------|--------------------|--------------------|
| 数据库支持 | 任意数据库 | MySQL | MySQL |
| 连接消耗数 | 高 | 低 | 高 |
| 异构语言支持 | 仅Java | 任意语言 | 任意语言 |
| 性能 | 损耗低 | 损耗略高 | 损耗低 |
| 无中心化 | 是 | 否 | 是 |
| 静态入口 | 无 | 有 | 无 |

## 6. 混合架构

ShardingSphere支持混合架构，通过Sharding-JDBC和Sharding-Proxy的结合，并采用同一注册中心统一配置分片策略，可以灵活搭建适用于各种场景的应用系统。Sharding-JDBC适用于高性能OLTP应用，而Sharding-Proxy适用于OLAP和数据库管理场景。

## 7. 功能列表

### 7.1 数据分片

- 分库与分表
- 读写分离
- 分布式主键

### 7.2 分布式事务

- XA强一致事务
- 柔性事务

### 7.3 数据库治理

- 配置动态化
- 熔断与禁用
- 调用链路追踪
- 弹性伸缩（规划中）

## 8. 数据分片工作原理

ShardingSphere的数据分片流程包括以下步骤：

1. **SQL解析**：分词法和语法解析，提取解析上下文。
2. **执行器优化**：合并和优化分片条件。
3. **SQL路由**：根据分片策略生成路由路径（支持分片路由和广播路由）。
4. **SQL改写**：改写为真实数据库可执行的语句（正确性改写和优化改写）。
5. **SQL执行**：通过多线程执行器异步执行。
6. **结果归并**：将多个结果集归并，通过统一JDBC接口输出。

## 9. 规划线路图

- **Apache Release**：4.0.X
- **JDBC + 数据分片**：1.X
- **数据库治理**：2.X
- **Proxy**：3.0.X
- **分布式事务**：3.1.X
- **Sidecar**：4.1.X
- **弹性伸缩**：4.2.X

图例：
- 已完成
- 进行中
- 规划中