ShardingSphere 初识

啤酒不加冰
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ShardingSphere 是什么

Apache ShardingSphere 是一套开源的分布式数据库解决方案组成的生态圈，由 JDBC、Proxy 和 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。

Apache ShardingSphere 产品定位为 Database Plus，旨在构建多模数据库上层的标准和生态。 它关注如何充分合理地利用数据库的计算和存储能力，而并非实现一个全新的数据库。ShardingSphere 站在数据库的上层视角，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（服务质量分析、可观察性）等透明化增量功能；
  • 可插拔：项目采用微内核 + 3 层可插拔模型，使内核、功能组件以及生态对接完全能够灵活的方式进行插拔式扩展，开发者能够像使用积木一样定制属于自己的独特系统。

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ShardingSphere 已于2020年4月16日成为 Apache 软件基金会的顶级项目。

当然，关系型数据库依然占有巨大份额，是中小型企业核心业务的支撑，地位不可动摇。ShardingSphere只是在原有的基础上提供增量的服务，解决随着业务发展产生的数据瓶颈问题。

ShardingSphere-JDBC

定位为轻量级 Java 框架，在 Java 的 JDBC 层提供的额外服务。 使用客户端直连数据库，以 jar 包形式提供服务，无需额外部署和依赖，可理解为增强版的 JDBC 驱动，完全兼容 JDBC 和各种 ORM 框架。

  • 适用于任何基于 JDBC 的 ORM 框架，如：JPA, Hibernate, Mybatis, Spring JDBC Template 或直接使用 JDBC。
  • 支持任何第三方的数据库连接池，如：DBCP, C3P0, BoneCP, Druid, HikariCP 等。
  • 支持任意实现 JDBC 规范的数据库，目前支持 MySQL，Oracle，SQLServer，PostgreSQL 以及任何遵循 SQL92 标准的数据库。

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ShardingSphere-Proxy

定位为透明化的数据库代理端，提供封装了数据库二进制协议的服务端版本，用于完成对异构语言的支持。 目前提供 MySQL 和 PostgreSQL 版本，可以使用任何兼容 MySQL/PostgreSQL 协议的访问客户端（如：MySQL Command Client, MySQL Workbench, Navicat 等）操作数据，对 DBA 更加友好。

  • 向应用程序完全透明，可直接当做 MySQL/PostgreSQL 使用。
  • 适用于任何兼容 MySQL/PostgreSQL 协议的的客户端。

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ShardingSphere-Sidecar（TODO）

定位为 Kubernetes 的云原生数据库代理，以 Sidecar 的形式代理所有对数据库的访问。 通过无中心、零侵入的方案提供与数据库交互的聚合层，即 Database Mesh，又可称数据库网格。

Database Mesh 的关注重点在于如何将分布式的数据访问应用与数据库有机串联起来，更加关注的是交互，是将杂乱无章的应用与数据库之间的交互进行有效地梳理。 使用 Database Mesh，访问数据库的应用和数据库终将形成一个巨大的网格体系，应用和数据库只需在网格体系中对号入座即可，都是被聚合层所治理的对象。

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ShardingSphere-JDBCShardingSphere-ProxyShardingSphere-Sidecar
数据库任意MySQL/PostgreSQLMySQL/PostgreSQL
连接消耗数高低高
支持语言仅Java任意任意
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

  • 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

  • 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

【补充】OLTP 应用 与 OLAP 应用

  • OLTP 应用： on-line transaction processing，联机事务处理，主要针对数据的增删改，且要求实时性、稳定性强
  • OLAP 应用：On-Line Analytical Processing，联机分析处理，对历史数据进行统计分析，对查询响应速度要求较高

【参考文章】shardingsphere.apache.org

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