【Mycat】作为Mycat核心开发者,怎能不来一波Mycat系列文章?

写在前面

Mycat是基于阿里开源的Cobar产品而研发,Cobar的稳定性、可靠性、优秀的架构和性能以及众多成熟的使用案例使得Mycat一开始就拥有一个很好的起点,站在巨人的肩膀上,我们能看到更远。业界优秀的开源项目和创新思路被广泛融入到Mycat的基因中,使得Mycat在很多方面都领先于目前其他一些同类的开源项目,甚至超越某些商业产品。——来自Mycat官网。

作为Mycat的核心开发者,怎能不来一波Mycat系列文章呢?

背景介绍

作为Mycat的核心开发者之一,今天,终于安排到Mycat系列文章了。在Mycat系列文章中,我们一起从一个利用Mycat实现分库分表的案例作为入门程序。后续会持续更新Mycat原理、架构和底层源码解析的文章。希望Mycat系列文章能够帮助小伙伴们彻底掌握Mycat。

那么,今天,我们就先来一波使用Mycat实现MySQL分库分表的文章。

注:案例中的MySQL服务器是安装在CentOS6.8服务器上,Mycat Server是安装在本机的Windows系统上,安装在什么环境上无所谓,这里,我用的是VMWare虚拟机,安装的CentOS系统,开启多个虚拟机,电脑实在是吃力,所以将Mycat Server装在了本机的Windows系统上。

方案规划

image

如上表所示,在局域网的4台主机中,131——133的主机各安装有一台MySQL实例,130主机,也就是本机安装了Mycat Server。

现在假设系统的数据库为messagedb,里面只有2张表,一张表为消息表:message,一张表示消息来源的字典表:source,本案例实现的是按自然月分片的规则,因此上述3个mysql实例各自需要创建4个数据库,即

image
说明:如果是刚接触Mycat的小伙伴对分片不太理解,简单地说,对于Mycat,一个分片表示某一个MySQL实例上的某一个数据库,即schema@host,于是当我们原先的一张大表需要分片的时候,mycat就会按照我们设定的规则,把这张大表中的数据分散到各个分片上,即所谓的分表分库,因此我们需要在每个对应的分片上创建相同名称的数据库,相同结构的表。

环境准备

注意:这里,我就省略了MySQL的安装过程,小伙伴们可自行安装MySQL。我后续也会在MySQL相关的专题中给大家分享企业级MySQL安装、优化与部署过程。

创建数据库并建表导入数据

根据数据库实例和存储的数据库对应关系表创建所有的数据库,并在每个数据库里执行如下脚本:

create table source (
        id int(11) not null auto_increment primary key comment 'pk',
        name varchar(10) default '' comment 'source name'
);
create table message (
        id int(11) not null auto_increment primary key comment 'pk',
        content varchar(255) default '' comment 'message content',
        create_time date default null,
        source_id int(11) not null,
        foreign key(source_id) references source(id)
);
insert into `source`(`id`,`name`) values(1,'weibo');
insert into `source`(`id`,`name`) values(2,'weixin');
insert into `source`(`id`,`name`) values(3,'qq');
insert into `source`(`id`,`name`) values(4,'email');
insert into `source`(`id`,`name`) values(5,'sms');

在message表中,总共有4个字段:

  • id:主键
  • content:消息的内容
  • create_time:创建时间,这也是mycat进行分片时的参考字段
  • source_id:source表的外键

另外,我们在source表插入了5条记录,用于测试。到这里,后端数据库的环境就搭建完成了。

安装和配置Mycat

安装Mycat

安装Mycat的过程比较简单,在这个地址就可以下载安装包:https://github.com/MyCATApache/Mycat-download/tree/master/1.6-RELEASE。下载完之后,就进行解压到系统相应目录,这里就不细说了。

Mycat安装包结构

安装完之后,简单地看一下mycat目录结构:

启动Mycat

WIndows下启动需要以管理员身份打开命令行窗口,cd 到Mycat的bin目录下,或者将Mycat的 安装目录加入系统的环境变量path目录里,首先输入命令mycat install进行mycat服务的安装操作,然后 输入命令mycat start 启动Mycat Server。

Linux下进入Mycat的bin目录直接输入./mycat start 启动Mycat Server。

Mycat提供了两个端口,其中,9066端口是管理端口,提供查看当前系统节点的情况,报告心跳状态等相关系统监控的功能,8066是数据端口,相当于数据库的访问端口。我们可以使用mysql命令访问这里两个端口

mysql -h[mycat_host] -u[mycat_user] -p[mycat_passwd] -P [8066|9066]

同时,我们也可以修改这两个端口。

那么mycat_user和mycat_passwd是如何配置呢,下面就需要介绍mycat中最主要的3个配置文件:server.xml,schema.xml和rule.xml。

server.xml

该配置文件是用于配置mycat的系统信息,主要有两个标签:system和user。这里的user就是上述访问mycat服务的用户,不是后端数据库的用户。如果我们使用默认的配置,server.xml大概是这样的:




        
                0  
                0 
                2
                0
                1
                1m
                1k
                0
                384m
        
 
        
                admin123
                messagedb
        

user标签下schemas属性表示该用户可以访问的数据库,可以定义多个数据库,用英文逗号隔开。schemas定义的数据库,一定要配置在后面的schema.xml文件对应的逻辑库,否则会提示无法访问。

schema.xml

schema配置文件比较复杂,也是最关键的一个配置文件,定义了mycat中的逻辑库、逻辑表,和分片的相关信息。配置如下:




 
        
                
select user() select user() select user()

这里,有几点要说明一下:

  • schema标签定义逻辑库,其下table子标签定义逻辑表,datanode属性定义该逻辑表需要分布到哪几个分片上,rule属性表示使用何种分片规则,这里我们选择sharding-by-month,这个规则的名称是自定义的,只要和后面的rule.xml对应起来即可
  • source表是一张全局表,这里需要使用type=”global”来定义,这样mycat就可以帮我们在指定的分片上克隆相同的数据,这对join查询是非常有好处的。
  • datanode标签定义了分片,datahost是主机名,对应dataHost标签的name属性值,database定义该主机数据库实例上的具体数据库名。
  • dataHost标签定义数据库实例,其下heartbeart标签表示心跳检测所使用的方法,writeHost标签定义写数据的实例,另外还有readHost标签可以定义读数据的实例,这里不考虑读写分离,仅使用写实例,因此需要把balance属性设置为0
  • 出于规范和安全考虑,最好不使用数据库的root用户,而是另外再创建一个用于mycat访问的用户。

rule.xml

rule.xml中定义了很多分片的规则,具体规则的算法可以参考官方权威指南,这里我们直接使用默认的就可以了,其中按自然月的分片规则配置如下:




     
                
                        create_time
                        partbymonth
                
        
        
                yyyy-MM-dd
                2020-01-01
        
  • tableRule标签定义分片规则的,其下columns标签表示对数据库表中的哪个字段应用规则,algorithm指定实现算法的名称,对应的是function标签中的name属性值
  • function标签定义对应的实现类,以及参数,包括dateFormat(日期格式)和sBeginDate(起始日期)

说明:起始日期是用来计算数据所在的分片位置,例如2020年1月的message就会找到第1个分片,即dn1,2020年12月的message就会找到第12个分片,即dn12,但是如果出现了2018年1月的message,mycat就会去找第13个分片,但是配置文件中又没有对应的配置,那么就会抛出无法找到分片的错误。

综上:server.xml定义了访问mycat服务的用户,以及该用户授权的数据库(逻辑库),schema.xml定义了具体的逻辑库,逻辑表,以及分片和数据库实例的信息,rule.xml分片规则和实现类

测试

到这里已经完成了mycat的配置文件,但先不急着往里面灌数据,我们先访问管理端口9066,看一下运行情况:

C:\Users\binghe>mysql -uadmin -padmin123 -P9066
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 7
Server version: 5.6.29-mycat-1.6-RELEASE-20161028204710 MyCat Server (monitor)

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affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql> show @@datanode;
+------+------------------------+-------+-------+--------+------+------+---------+------------+----------+---------+---------------+
| NAME | DATHOST                | INDEX | TYPE  | ACTIVE | IDLE | SIZE | EXECUTE | TOTAL_TIME | MAX_TIME | MAX_SQL | RECOVERY_TIME |
+------+------------------------+-------+-------+--------+------+------+---------+------------+----------+---------+---------------+
| dn1  | mysql-01/message202001 |     0 | mysql |      0 |    4 | 1000 |     412 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn10 | mysql-03/message202010 |     0 | mysql |      0 |    0 | 1000 |      11 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn11 | mysql-03/message202011 |     0 | mysql |      0 |    8 | 1000 |      16 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn12 | mysql-03/message202012 |     0 | mysql |      0 |    1 | 1000 |     412 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn2  | mysql-01/message202002 |     0 | mysql |      0 |    2 | 1000 |       9 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn3  | mysql-01/message202003 |     0 | mysql |      0 |    4 | 1000 |      11 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn4  | mysql-01/message202004 |     0 | mysql |      0 |    2 | 1000 |       9 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn5  | mysql-02/message202005 |     0 | mysql |      0 |    4 | 1000 |     413 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn6  | mysql-02/message202006 |     0 | mysql |      0 |    2 | 1000 |       9 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn7  | mysql-02/message202007 |     0 | mysql |      0 |    4 | 1000 |      11 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn8  | mysql-02/message202008 |     0 | mysql |      0 |    2 | 1000 |       9 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
| dn9  | mysql-03/message202009 |     0 | mysql |      0 |    0 | 1000 |      11 |          0 |        0 |       0 |            -1 |
+------+------------------------+-------+-------+--------+------+------+---------+------------+----------+---------+---------------+
12 rows in set (0.00 sec)

mysql> show @@heartbeat;
+--------+-------+----------------+------+---------+-------+--------+---------+--------------+---------------------+-------+
| NAME   | TYPE  | HOST           | PORT | RS_CODE | RETRY | STATUS | TIMEOUT | EXECUTE_TIME | LAST_ACTIVE_TIME    | STOP  |
+--------+-------+----------------+------+---------+-------+--------+---------+--------------+---------------------+-------+
| hostM2 | mysql | 192.168.81.132 | 3306 |       1 |     0 | idle   |       0 | 1,1,1        | 2020-03-04 14:22:59 | false |
| hostM1 | mysql | 192.168.81.131 | 3306 |       1 |     0 | idle   |       0 | 1,1,1        | 2020-03-04 14:22:59 | false |
| hostM3 | mysql | 192.168.81.133 | 3306 |       1 |     0 | idle   |       0 | 2,1,1        | 2020-03-04 14:22:59 | false |
+--------+-------+----------------+------+---------+-------+--------+---------+--------------+---------------------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql>

如果看到各个节点都已经出现,并且心跳状态RS_CODE=1,则表示后端数据库连接正常。

现在我们用JDBC的方式批量插入1000万数据:

package com.mycat.test;
 
import java.sql.Connection;
import java.sql.Date;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Calendar;
import java.util.Random;
 
import org.junit.Test;
 
/**
 * 测试Mycat
 * @author binghe
 */
public class TestMycat {
    private static final String driver = "com.mysql.jdbc.Driver";
    private static final String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:8066/messagedb?useServerPrepStmts=false&rewriteBatchedStatements=true";
    private static final String username = "admin";
    private static final String password = "admin123";
 
    @Test
    public void test() throws SQLException {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        Random random = new Random();
        calendar.set(2020, 0, 1, 0, 0, 0);
    
        Connection connection = null;
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            Class.forName(driver);
            connection = (Connection) DriverManager.getConnection(url, username, password);
            connection.setAutoCommit(false);
            String sql = "insert into message(`content`, `create_time`, `source_id`) values(?,?,?)";
            ps = connection.prepareStatement(sql);
            long start = System.currentTimeMillis();
            for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
                ps.setString(1, System.currentTimeMillis() + "");
                long randomtime = calendar.getTimeInMillis() + (random.nextInt(365) + 1) * 86400 * 1000l;
                Date date = new Date(randomtime);
                int source_id = random.nextInt(5) + 1;
                ps.setDate(2, date);
                ps.setInt(3, source_id);
                ps.addBatch();
                if (i != 0 && i % 10000 == 0) {
                    System.out.println("execute batch : " + i);
                    ps.executeBatch();
                }
            }
            ps.executeBatch();
            connection.commit();
            System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
        } catch (SQLException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ps != null)
                ps.close();
            if (connection != null)
                connection.close();
        }
    }
 
}

如果运行的时候报错: Multi-statement transaction required more than ‘max_binlog_cache_size’ bytes of storage; 可以适当调大一下my.cnf下的max_binlog_cache_size参数。

验证

最后我们来检验一下分片的结果,其中message表中的数据根据create_time的值按月进行了分片,而source表作为全局表,则其数据出现在了每个分片上,下面贴出部分结果

mysql -h192.168.81.131 -uroot -proot -P3306 -e "select min(create_time),max(create_time) from message202002.message;": 
+------------------+------------------+
| min(create_time) | max(create_time) |
+------------------+------------------+
| 2020-02-01       | 2020-02-28       |
+------------------+------------------+
 
mysql -h192.168.81.132 -uroot -proot -P3306 -e "select min(create_time),max(create_time) from message202005.message;": 
+------------------+------------------+
| min(create_time) | max(create_time) |
+------------------+------------------+
| 2020-05-01       | 2020-05-31       |
+------------------+------------------+
 
mysql -h192.168.81.133 -uroot -proot -P3306 -e "select min(create_time),max(create_time) from message202009.message;": 
+------------------+------------------+
| min(create_time) | max(create_time) |
+------------------+------------------+
| 2020-09-01       | 2020-09-30       |
+------------------+------------------+
mysql -h192.168.81.131 -uroot -proot -P3306 -e "select * from message202001.source"
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | weibo  |
|  2 | weixin |
|  3 | qq     |
|  4 | email  |
|  5 | sms    |
+----+--------+
 
mysql -h192.168.81.132 -uroot -proot -P3306 -e "select * from message202007.source"
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | weibo  |
|  2 | weixin |
|  3 | qq     |
|  4 | email  |
|  5 | sms    |
+----+--------+
 
mysql -h192.168.81.133 -uroot -proot -P3306 -e "select * from message202011.source"
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  1 | weibo  |
|  2 | weixin |
|  3 | qq     |
|  4 | email  |
|  5 | sms    |
+----+--------+

总结

本文就mycat分片的特性进行一次实战操作,完成了部署mycat-server以及后端mysql数据库,并以按自然月为分片规则进行了相关的配置,最后做了一个小的测试来验证分片功能的正确性。

好了,今天Mycat系列文章的入门案例就到这儿吧,大家有啥好的意见或建议都可以在文末留言,我是冰河,我们下期见!!

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