Apache ShardingSphere 架构解析与应用实践 孟浩然 2021/12/11 01 孟浩然 SphereEx 高级研发工程师 Apache ShardingSphere PMC 曾就职京东科技，负责数据库产品研发，热爱开源，关注数据库生态，目前就职 SphereEx , 专 注于 Apache ShardingSphere 分布式数据库中间件研发以及开源社区建设 1 1. Apache ShardingSphere 5.0.0 架构解析 2. 5.0.0 应用实践 3. Database Plus 解决方案 目录 产 品 定 位 l 构建异构数据库的上层标准和生态 l 提供精准化和差异化的能力 产 品 定 位 4.X 5.X 定位 分 库 分 表 中 间 件 分 布 式 数 据 库 生 态 系 统 功能 提 供 基 础 功 能 提 供 基 础 署 架 构 l ShardingSphere-JDBC 采用无中心化架 构，与应用程序共享资源，适用于 Java 开发的高性能的轻量级 OLTP 应用； l ShardingSphere-Proxy 提供静态入口 以及异构语言的支持，独立于应用程序 部署，适用于 OLAP 应用以及对分片数 据库进行管理和运维的场景。 整 体 架 构 l L1 内核层：面向数据库内核， 包括数据库事务引擎，查询优

侯阳 2022年1月15日 01 SphereEx 中间件研发工程师 Apache ShardingSphere Contributor 目前专注于 Shadow DB 及全链路压测相关的设计和研发 Apache ShardingSphere 发展和现状 Apache ShardingSphere 架构设计 Apache ShardingSphere Roadmap 1.x (2016) OpenSEC: https://community.sphere-ex.com 文字 Apache ShardingSphere Overview Shadow DB 应用场景 Shadow DB 架构设计 全链路压测：流量规划，比如双 11，618 等 灰度发布：指定测试用户的体验版本发布 服务预热：预热数据隔离 对比测试：基于版本的对比测试 Shadow DB Scenes 用于存储隔离数据的数据源。 压力测试尽量与生产数据库一 致。 功能测试和灰度测试可以使用 相同数据库。 Shadow Table 影子表 压测业务涉及相关的表我们称 为影子表。压测相关业务场景 需要很多基础信息比如字典表 等，并不会产生压测数据。影 子库只需要创建产生压测数据 的影子表即可。 Shadow Algorithm 影子算法 影子算法是判定执行 SQL 是 否执行到影子库的判定算法。

ShardingSphere‐JDBC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1.1 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1.2 使用限制 . . ShardingSphere‐Proxy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2.1 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2.2 使用限制 . . 17 3.1.4 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 海量数据高并发的 OLTP 场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 海量数据实时分析 OLAP 场景 . . . .

ShardingSphere‐JDBC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 7.1.1 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 7.1.2 使用限制 . . ShardingSphere‐Proxy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 7.2.1 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 7.2.2 使用限制 . . 21 8.1.4 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 海量数据高并发的 OLTP 场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 海量数据实时分析 OLAP 场景 . . . .

ShardingSphere‐JDBC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 7.1.1 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 7.1.2 使用限制 . . ShardingSphere‐Proxy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 7.2.1 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 7.2.2 使用限制 . . 21 8.1.4 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 海量数据高并发的 OLTP 场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 海量数据实时分析 OLAP 场景 . . . .

ShardingSphere‐JDBC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 7.1.1 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 7.1.2 使用限制 . . ShardingSphere‐Proxy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 7.2.1 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 7.2.2 使用限制 . . 21 8.1.4 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 海量数据高并发的 OLTP 场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 海量数据实时分析 OLAP 场景 . . . .

269 7.6.6 使用案例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 场景需求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 影子库配置 . . . 数据库的上层视角，关注他们之间的协作多于数据库自身。 连接、增量和 可插拔是 Apache ShardingSphere 的核心概念。 • 连接：通过对数据库协议、SQL 方言以及数据库存储的灵活适配，快速的连接应用与多模式的异构 数据库； • 增量：获取数据库的访问流量，并提供流量重定向（数据分片、读写分离、影子库）、流量变形（数 据加密、数据脱敏）、流量鉴权（安全、审计、权限）、流量治理（熔断、限流）以及流量分析（服 Sidecar（规划中）这 3 款既能够独立部署，又支持混合部署 配合使用的产品组成。它们均提供标准化的基于数据库作为存储节点的增量功能，可适用于如 Java 同构、 异构语言、云原生等各种多样化的应用场景。 关系型数据库当今依然占有巨大市场份额，是企业核心系统的基石，未来也难于撼动，我们更加注重在 原有基础上提供增量，而非颠覆。 1 Apache ShardingSphere document

264 7.6.6 使用案例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 场景需求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 影子库配置 . . . 数据库的上层视角，关注他们之间的协作多于数据库自身。 连接、增量和可插拔是 Apache ShardingSphere 的核心概念。 • 连接：通过对数据库协议、SQL 方言以及数据库存储的灵活适配，快速的连接应用与多模式的异构 数据库； • 增量：获取数据库的访问流量，并提供流量重定向（数据分片、读写分离、影子库）、流量变形（数 据加密、数据脱敏）、流量鉴权（安全、审计、权限）、流量治理（熔断、限流）以及流量分析（服 Sidecar（规划中）这 3 款既能够独立部署，又支持混合部署 配合使用的产品组成。它们均提供标准化的基于数据库作为存储节点的增量功能，可适用于如 Java 同构、 异构语言、云原生等各种多样化的应用场景。 关系型数据库当今依然占有巨大市场份额，是企业核心系统的基石，未来也难于撼动，我们更加注重在 原有基础上提供增量，而非颠覆。 1 Apache ShardingSphere document

. . 51 导览 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 应用性能监控集成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Agent 集成 . . . . . . 204 结束 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 应用配置项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 v 5.4.3 使用手册 267 7.5.6 使用案例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 场景需求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 影子库配置 . . .

ShardingSphere‐JDBC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.1.1 应用场景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.1.2 使用限制 . . . 280 7.6.6 使用案例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 场景需求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 影子库配置 . . . 数据库的上层视角，关注他们之间的协作多于数据库自身。 连接、增量和 可插拔是 Apache ShardingSphere 的核心概念。 • 连接：通过对数据库协议、SQL 方言以及数据库存储的灵活适配，快速的连接应用与多模式的异构 数据库； • 增量：获取数据库的访问流量，并提供流量重定向（数据分片、读写分离、影子库）、流量变形（数 据加密、数据脱敏）、流量鉴权（安全、审计、权限）、流量治理（熔断、限流）以及流量分析（服