【Mycat】作為Mycat核心開發者，怎能不來一波Mycat系列文章？

冰河團隊發表於2020-11-11

寫在前面

Mycat是基於阿里開源的Cobar產品而研發，Cobar的穩定性、可靠性、優秀的架構和效能以及眾多成熟的使用案例使得Mycat一開始就擁有一個很好的起點，站在巨人的肩膀上，我們能看到更遠。業界優秀的開源專案和創新思路被廣泛融入到Mycat的基因中，使得Mycat在很多方面都領先於目前其他一些同類的開源專案，甚至超越某些商業產品。——來自Mycat官網。

作為Mycat的核心開發者，怎能不來一波Mycat系列文章呢？

背景介紹

作為Mycat的核心開發者之一，今天，終於安排到Mycat系列文章了。在Mycat系列文章中，我們一起從一個利用Mycat實現分庫分表的案例作為入門程式。後續會持續更新Mycat原理、架構和底層原始碼解析的文章。希望Mycat系列文章能夠幫助小夥伴們徹底掌握Mycat。

那麼，今天，我們就先來一波使用Mycat實現MySQL分庫分表的文章。

注：案例中的MySQL伺服器是安裝在CentOS6.8伺服器上，Mycat Server是安裝在本機的Windows系統上，安裝在什麼環境上無所謂，這裡，我用的是VMWare虛擬機器，安裝的CentOS系統，開啟多個虛擬機器，電腦實在是吃力，所以將Mycat Server裝在了本機的Windows系統上。

方案規劃

IP	埠	服務	使用者名稱	密碼
192.168.81.131	3306	MySQL資料庫	root	root
192.168.81.132	3306	MySQL資料庫	root	root
192.168.81.133	3306	MySQL資料庫	root	root
192.168.81.130	8066/9066	Mycat Server	admin	admin123

如上表所示，在區域網的4臺主機中，131——133的主機各安裝有一臺MySQL例項，130主機，也就是本機安裝了Mycat Server。

現在假設系統的資料庫為messagedb，裡面只有2張表，一張表為訊息表：message，一張表示訊息來源的字典表：source，本案例實現的是按自然月分片的規則，因此上述3個mysql例項各自需要建立4個資料庫，即

資料庫例項	儲存的資料庫
192.168.81.131:3306	message202001、message202002、message202003、message202004
192.168.81.132:3306	message202005、message202006、message202007、message202008
192.168.81.133:3306	message202009、message202010、message202011、message202012

說明：如果是剛接觸Mycat的小夥伴對分片不太理解，簡單地說，對於Mycat，一個分片表示某一個MySQL例項上的某一個資料庫，即schema@host，於是當我們原先的一張大表需要分片的時候，mycat就會按照我們設定的規則，把這張大表中的資料分散到各個分片上，即所謂的分表分庫，因此我們需要在每個對應的分片上建立相同名稱的資料庫，相同結構的表。

環境準備

注意：這裡，我就省略了MySQL的安裝過程，小夥伴們可自行安裝MySQL。我後續也會在MySQL相關的專題中給大家分享企業級MySQL安裝、優化與部署過程。

建立資料庫並建表匯入資料

根據資料庫例項和儲存的資料庫對應關係表建立所有的資料庫，並在每個資料庫裡執行如下指令碼：

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，總共有4個欄位：

id：主鍵
content：訊息的內容
create_time：建立時間，這也是mycat進行分片時的參考欄位
source_id：source表的外來鍵

另外，我們在source表插入了5條記錄，用於測試。到這裡，後端資料庫的環境就搭建完成了。

安裝和配置Mycat

安裝Mycat

安裝Mycat的過程比較簡單，在這個地址就可以下載安裝包：https://github.com/MyCATApache/Mycat-download/tree/master/1.6-RELEASE。下載完之後，就進行解壓到系統相應目錄，這裡就不細說了。

Mycat安裝包結構

安裝完之後，簡單地看一下mycat目錄結構：

啟動Mycat

WIndows下啟動需要以管理員身份開啟命令列視窗，cd 到Mycat的bin目錄下，或者將Mycat的安裝目錄加入系統的環境變數path目錄裡，首先輸入命令mycat install進行mycat服務的安裝操作，然後輸入命令mycat start 啟動Mycat Server。

Linux下進入Mycat的bin目錄直接輸入./mycat start 啟動Mycat Server。

Mycat提供了兩個埠，其中，9066埠是管理埠，提供檢視當前系統節點的情況，報告心跳狀態等相關係統監控的功能，8066是資料埠，相當於資料庫的訪問埠。我們可以使用mysql命令訪問這裡兩個埠

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

同時，我們也可以修改這兩個埠。

那麼mycat_user和mycat_passwd是如何配置呢，下面就需要介紹mycat中最主要的3個配置檔案：server.xml，schema.xml和rule.xml。

server.xml

該配置檔案是用於配置mycat的系統資訊，主要有兩個標籤：system和user。這裡的user就是上述訪問mycat服務的使用者，不是後端資料庫的使用者。如果我們使用預設的配置，server.xml大概是這樣的：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mycat:server SYSTEM "server.dtd">
<mycat:server xmlns:mycat="http://io.mycat/">
        <system>
                <property name="useSqlStat">0</property>  
                <property name="useGlobleTableCheck">0</property> 
                <property name="sequnceHandlerType">2</property>
                <property name="processorBufferPoolType">0</property>
                <property name="useOffHeapForMerge">1</property>
                <property name="memoryPageSize">1m</property>
                <property name="spillsFileBufferSize">1k</property>
                <property name="useStreamOutput">0</property>
                <property name="systemReserveMemorySize">384m</property>
        </system>
 
        <user name="admin">
                <property name="password">admin123</property>
                <property name="schemas">messagedb</property>
        </user>
</mycat:server>

user標籤下schemas屬性表示該使用者可以訪問的資料庫，可以定義多個資料庫，用英文逗號隔開。schemas定義的資料庫，一定要配置在後面的schema.xml檔案對應的邏輯庫，否則會提示無法訪問。

schema.xml

schema配置檔案比較複雜，也是最關鍵的一個配置檔案，定義了mycat中的邏輯庫、邏輯表，和分片的相關資訊。配置如下：

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">
 
        <schema name="messagedb" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
                <table name="message" dataNode="dn1,dn2,dn3,dn4,dn5,dn6,dn7,dn8,dn9,dn10,dn11,dn12" rule="sharding-by-month" />
                <table name="source" primaryKey="id" type="global" dataNode="dn1,dn2,dn3,dn4,dn5,dn6,dn7,dn8,dn9,dn10,dn11,dn12" />
        </schema>
        <dataNode name="dn1" dataHost="mysql-01" database="message202001" />
        <dataNode name="dn2" dataHost="mysql-01" database="message202002" />
        <dataNode name="dn3" dataHost="mysql-01" database="message202003" />
        <dataNode name="dn4" dataHost="mysql-01" database="message202004" />
        <dataNode name="dn5" dataHost="mysql-02" database="message202005" />
        <dataNode name="dn6" dataHost="mysql-02" database="message202006" />
        <dataNode name="dn7" dataHost="mysql-02" database="message202007" />
        <dataNode name="dn8" dataHost="mysql-02" database="message202008" />
        <dataNode name="dn9" dataHost="mysql-03" database="message202009" />
        <dataNode name="dn10" dataHost="mysql-03" database="message202010" />
        <dataNode name="dn11" dataHost="mysql-03" database="message202011" />
        <dataNode name="dn12" dataHost="mysql-03" database="message202012" />
 
        <dataHost name="mysql-01" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
                          writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="-1">
                <heartbeat>select user()</heartbeat>
                <writeHost host="hostM1" url="192.168.81.131:3306" user="root"
                                   password="root">
                </writeHost>
        </dataHost>
 
        <dataHost name="mysql-02" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
                          writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="-1">
                <heartbeat>select user()</heartbeat>
                <writeHost host="hostM2" url="192.168.81.132:3306" user="root"
                                   password="root">
                </writeHost>
        </dataHost>
 
        <dataHost name="mysql-03" maxCon="1000" minCon="10" balance="0"
                          writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="-1">
                <heartbeat>select user()</heartbeat>
                <writeHost host="hostM3" url="192.168.81.133:3306" user="root"
                                   password="root">
                </writeHost>
        </dataHost>
</mycat:schema>

這裡，有幾點要說明一下：

schema標籤定義邏輯庫，其下table子標籤定義邏輯表，datanode屬性定義該邏輯表需要分佈到哪幾個分片上，rule屬性表示使用何種分片規則，這裡我們選擇sharding-by-month，這個規則的名稱是自定義的，只要和後面的rule.xml對應起來即可
source表是一張全域性表，這裡需要使用type=”global”來定義，這樣mycat就可以幫我們在指定的分片上克隆相同的資料，這對join查詢是非常有好處的。
datanode標籤定義了分片，datahost是主機名，對應dataHost標籤的name屬性值，database定義該主機資料庫例項上的具體資料庫名。
dataHost標籤定義資料庫例項，其下heartbeart標籤表示心跳檢測所使用的方法，writeHost標籤定義寫資料的例項，另外還有readHost標籤可以定義讀資料的例項，這裡不考慮讀寫分離，僅使用寫例項，因此需要把balance屬性設定為0
出於規範和安全考慮，最好不使用資料庫的root使用者，而是另外再建立一個用於mycat訪問的使用者。

rule.xml

rule.xml中定義了很多分片的規則，具體規則的演算法可以參考官方權威指南，這裡我們直接使用預設的就可以了，其中按自然月的分片規則配置如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mycat:rule SYSTEM "rule.dtd">
<mycat:rule xmlns:mycat="http://io.mycat/">
	 <tableRule name="sharding-by-month">
                <rule>
                        <columns>create_time</columns>
                        <algorithm>partbymonth</algorithm>
                </rule>
        </tableRule>
		<function name="partbymonth"
                class="io.mycat.route.function.PartitionByMonth">
                <property name="dateFormat">yyyy-MM-dd</property>
                <property name="sBeginDate">2020-01-01</property>
        </function>
</mycat:rule>

tableRule標籤定義分片規則的，其下columns標籤表示對資料庫表中的哪個欄位應用規則，algorithm指定實現演算法的名稱，對應的是function標籤中的name屬性值
function標籤定義對應的實現類，以及引數，包括dateFormat（日期格式）和sBeginDate（起始日期）

說明：起始日期是用來計算資料所在的分片位置，例如2020年1月的message就會找到第1個分片，即dn1，2020年12月的message就會找到第12個分片，即dn12，但是如果出現了2018年1月的message，mycat就會去找第13個分片，但是配置檔案中又沒有對應的配置，那麼就會丟擲無法找到分片的錯誤。

綜上：server.xml定義了訪問mycat服務的使用者，以及該使用者授權的資料庫（邏輯庫），schema.xml定義了具體的邏輯庫，邏輯表，以及分片和資料庫例項的資訊，rule.xml分片規則和實現類

測試

到這裡已經完成了mycat的配置檔案，但先不急著往裡面灌資料，我們先訪問管理埠9066，看一下執行情況：

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>

如果看到各個節點都已經出現，並且心跳狀態RS_CODE=1，則表示後端資料庫連線正常。

現在我們用JDBC的方式批量插入1000萬資料：

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;
 
/**
 * 測試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();
		}
	}
 
}

如果執行的時候報錯： Multi-statement transaction required more than ‘max_binlog_cache_size’ bytes of storage;，可以適當調大一下my.cnf下的max_binlog_cache_size引數。

驗證

最後我們來檢驗一下分片的結果，其中message表中的資料根據create_time的值按月進行了分片，而source表作為全域性表，則其資料出現在了每個分片上，下面貼出部分結果

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    |
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總結

本文就mycat分片的特性進行一次實戰操作，完成了部署mycat-server以及後端mysql資料庫，並以按自然月為分片規則進行了相關的配置，最後做了一個小的測試來驗證分片功能的正確性。

好了，今天Mycat系列文章的入門案例就到這兒吧，大家有啥好的意見或建議都可以在文末留言，我是冰河，我們下期見！！

重磅福利

微信搜一搜【冰河技術】微信公眾號，關注這個有深度的程式設計師，每天閱讀超硬核技術乾貨，公眾號內回覆【PDF】有我準備的一線大廠面試資料和我原創的超硬核PDF技術文件，以及我為大家精心準備的多套簡歷模板（不斷更新中），希望大家都能找到心儀的工作，學習是一條時而鬱鬱寡歡，時而開懷大笑的路，加油。如果你通過努力成功進入到了心儀的公司，一定不要懈怠放鬆，職場成長和新技術學習一樣，不進則退。如果有幸我們江湖再見！

另外，我開源的各個PDF，後續我都會持續更新和維護，感謝大家長期以來對冰河的支援！！

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