NewLife.XCode是一个有15年历史的开源数据中间件,反对netcore/net45/net40,由新生命团队(2002~2019)开发实现并保护至今,以下简称XCode。
整个系列教程会大量联合示例代码和运行日志来进行深入分析,蕴含多年开发教训于其中,代表作有百亿级大数据实时计算我的项目。
开源地址:https://github.com/NewLifeX/X (求star, 938+)

XCode是重度充血模型,以单表操作为外围,不反对多表关联Join,简单查问只能在where上做文章,整个select语句肯定是from单表,因而对分表操作具备人造劣势!
!! 浏览本文之前,倡议回顾《百亿级性能》,其中“索引齐备”章节详细描述了大型数据表的外围要点。

100亿数据其实并不多,一个比拟常见的数据分表分库模型:
MySql数据库8主8从,每服务器8个库,每个库16张表,共1024张表(从库也有1024张表) ,每张表1000万到5000万数据,整好100亿到500亿数据!

例程分析
例程地位:https://github.com/NewLifeX/X...
新建控制台我的项目,nuget援用NewLife.XCode后,建设一个实体模型(批改Model.xml):
<Tables Version="9.12.7136.19046" NameSpace="STOD.Entity" ConnName="STOD" Output="" BaseClass="Entity" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xs:schemaLocation="http://www.newlifex.com https://raw.githubusercontent.com/NewLifeX/X/master/XCode/ModelSchema.xsd" xmlns="http://www.newlifex.com/ModelSchema.xsd">

<Columns> <Column Name="ID" DataType="Int32" Identity="True" PrimaryKey="True" Description="编号" /> <Column Name="Category" DataType="String" Description="类别" /> <Column Name="Action" DataType="String" Description="操作" /> <Column Name="UserName" DataType="String" Description="用户名" /> <Column Name="CreateUserID" DataType="Int32" Description="用户编号" /> <Column Name="CreateIP" DataType="String" Description="IP地址" /> <Column Name="CreateTime" DataType="DateTime" Description="工夫" /> <Column Name="Remark" DataType="String" Length="500" Description="详细信息" /> </Columns> <Indexes> <Index Columns="CreateTime" /> </Indexes>

</Tables>
在Build.tt上右键运行自定义工具,生成实体类“历史.cs”和“历史.Biz.cs”。不必批改其中代码,待会咱们将借助该实体类来演示分表分库用法。
为了不便,咱们将应用SQLite数据库,因而不须要配置任何数据库连贯,XCode检测到没有名为STOD的连贯字符串时,将默认应用SQLite。
此外,也能够通过指定名为STOD的连贯字符串,应用其它非SQLite数据库。

按数字散列分表分库
大量订单、用户等信息,可采纳crc16散列分表,咱们把该实体数据拆分到4个库共16张表外面:
static void TestByNumber()
{

XTrace.WriteLine("按数字分表分库");// 事后筹备好各个库的连贯字符串,动静减少,也能够在配置文件写好for (var i = 0; i < 4; i++){    var connName = $"HDB_{i + 1}";    DAL.AddConnStr(connName, $"data source=numberData\\{connName}.db", null, "sqlite");    History.Meta.ConnName = connName;    // 每库建设4张表。这一步不是必须的,首次读写数据时也会创立    //for (var j = 0; j < 4; j++)    //{    //    History.Meta.TableName = $"History_{j + 1}";    //    // 初始化数据表    //    History.Meta.Session.InitData();    //}}//!!! 写入数据测试// 4个库for (var i = 0; i < 4; i++){    var connName = $"HDB_{i + 1}";    History.Meta.ConnName = connName;    // 每库4张表    for (var j = 0; j < 4; j++)    {        History.Meta.TableName = $"History_{j + 1}";        // 插入一批数据        var list = new List<History>();        for (var n = 0; n < 1000; n++)        {            var entity = new History            {                Category = "交易",                Action = "转账",                CreateUserID = 1234,                CreateTime = DateTime.Now,                Remark = $"[{Rand.NextString(6)}]向[{Rand.NextString(6)}]转账[¥{Rand.Next(1_000_000) / 100d}]"            };            list.Add(entity);        }        // 批量插入。两种写法等价        //list.BatchInsert();        list.Insert(true);    }}

}
通过 DAL.AddConnStr 动静向零碎注册连贯字符串:
var connName = $"HDB_{i + 1}";

DAL.AddConnStr(connName, $"data source=numberData\{connName}.db", null, "sqlite");
连贯名必须惟一,且有法则,前面要用到。数据库名最好也有肯定法则。
应用时通过Meta.ConnName指定后续操作的连贯名,Meta.TableName指定后续操作的表名,本线程无效,不会干预其它线程。
var connName = $"HDB_{i + 1}";
History.Meta.ConnName = connName;
History.Meta.TableName = $"History_{j + 1}";
留神,ConnName/TableName扭转后,将会始终维持该参数,直到批改为新的连贯名和表名。
指定表名连贯名后,即可在本线程内继续应用,前面应用批量插入技术,给每张表插入一批数据。

运行成果如下:

连贯字符串指定的numberData目录下,生成了4个数据库,每个数据库生成了4张表,每张表内插入1000行数据。
指定不存在的数据库和数据表时,XCode的反向工程将会主动建表建库,这是它独有的性能。(因异步操作,密集建表建库时可能有肯定几率失败,重试即可)

按工夫序列分表分库
日志型的工夫序列数据,特地适宜分表分库存储,定型拆分模式是,每月一个库每天一张表。
static void TestByDate()
{

XTrace.WriteLine("按工夫分表分库,每月一个库,每天一张表");// 事后筹备好各个库的连贯字符串,动静减少,也能够在配置文件写好var start = DateTime.Today;for (var i = 0; i < 12; i++){    var dt = new DateTime(start.Year, i + 1, 1);    var connName = $"HDB_{dt:yyMM}";    DAL.AddConnStr(connName, $"data source=timeData\\{connName}.db", null, "sqlite");}// 每月一个库,每天一张表start = new DateTime(start.Year, 1, 1);for (var i = 0; i < 365; i++){    var dt = start.AddDays(i);    History.Meta.ConnName = $"HDB_{dt:yyMM}";    History.Meta.TableName = $"History_{dt:yyMMdd}";    // 插入一批数据    var list = new List<History>();    for (var n = 0; n < 1000; n++)    {        var entity = new History        {            Category = "交易",            Action = "转账",            CreateUserID = 1234,            CreateTime = DateTime.Now,            Remark = $"[{Rand.NextString(6)}]向[{Rand.NextString(6)}]转账[¥{Rand.Next(1_000_000) / 100d}]"        };        list.Add(entity);    }    // 批量插入。两种写法等价    //list.BatchInsert();    list.Insert(true);}

}
工夫序列分表看起来比数字散列更简略一些,分表逻辑清晰明了。

例程遍历了往年的365天,在连贯字符串指定的timeData目录下,生成了12个月份数据库,而后每个库外面按月生成数据表,每张表插入1000行模仿数据。

综上,分表分库其实就是在操作数据库之前,事后设置好 Meta.ConnName/Meta.TableName,其它操作不变!

分表查问
说到分表,许多人第一反馈就是,怎么做跨表查问?
不好意思,不反对!
只能在多张表上各自查问,如果零碎设计不合理,甚至可能须要在所有表上进行查问。
不倡议做视图union,那样会无穷无尽,业务逻辑还是放在代码中为好,数据库做好存储与根底计算。

分表查问的用法与分表添删改一样:
static void SearchByDate()
{

// 事后筹备好各个库的连贯字符串,动静减少,也能够在配置文件写好var start = DateTime.Today;for (var i = 0; i < 12; i++){    var dt = new DateTime(start.Year, i + 1, 1);    var connName = $"HDB_{dt:yyMM}";    DAL.AddConnStr(connName, $"data source=timeData\\{connName}.db", null, "sqlite");}// 随机日期。批量操作start = new DateTime(start.Year, 1, 1);{    var dt = start.AddDays(Rand.Next(0, 365));    XTrace.WriteLine("查问日期:{0}", dt);    History.Meta.ConnName = $"HDB_{dt:yyMM}";    History.Meta.TableName = $"History_{dt:yyMMdd}";    var list = History.FindAll();    XTrace.WriteLine("数据:{0}", list.Count);}// 随机日期。个例操作start = new DateTime(start.Year, 1, 1);{    var dt = start.AddDays(Rand.Next(0, 365));    XTrace.WriteLine("查问日期:{0}", dt);    var list = History.Meta.ProcessWithSplit(        $"HDB_{dt:yyMM}",        $"History_{dt:yyMMdd}",        () => History.FindAll());    XTrace.WriteLine("数据:{0}", list.Count);}

}

依然是通过设置 Meta.ConnName/Meta.TableName 来实现分表分库。日志输入能够看到查找了哪个库哪张表。
这里多了一个 History.Meta.ProcessWithSplit ,其实是快捷办法,在回调内应用连贯名和表名,退出后还原。

分表分库后,最容易犯下的谬误,就是应用时忘了设置表名,在谬误的表上查找数据,而后怎么也查不到……

分表策略
依据这些年的教训:
● Oracle适宜单表1000万~1亿行数据,要做分区
● MySql适宜单表1000万~5000万行数据,很少人用MySql分区
如果对立在应用层做拆分,数据库只负责存储,那么下面的计划实用于各种数据库。
同时,单表数据下限,就是大家常问的应该分为几张表?在零碎生命周期内(个别1~2年),确保拆分后的每张表数据总量在1000万左近最佳。
依据《百亿级性能》,常见分表策略如下:
● 日志型工夫序列表,如果每月数据有余1000万,则按月分表,否则按天分表。毛病是数据热点极为显著,适宜热表、冷表、归档表的梯队架构,长处是批量写入和抽取性能显著;
● 状态表(订单、用户等),按Crc16哈希分表,以1000万为准,决定分表数量,向上取整为2的指数倍(为了好算)。数据冷热平均,利于单行查问更新,毛病是不利于批量写入和抽取;
● 混合分表。订单表能够依据单号Crc16哈希分表,便于单行查找更新,作为宽表领有各种明细字段,同时还能够基于订单工夫建设一套工夫序列表,作为冗余,只存储单号等必要字段。这样就解决了又要主键分表,又要按工夫维度查问的问题。毛病就是订单数据须要写两份,当然,工夫序列表只须要插入单号,其它更新操作不波及。
至于是否须要分库,次要由存储空间以及性能要求决定。

分表与分区比照
还有一个很常见的问题,为什么应用分表而不是分区?
大型数据库Oracle、MSSQL、MySql都反对分区,前两者较多应用分区,MySql则较多分表。
分区和分表并没有实质的不同,两者都是为了把海量数据依照肯定的策略拆分存储,以优化写入和查问。
● 分区除了能建设子索引外,还能够建设全局索引,而分表不能建设全局索引;
● 分区能跨区查问,但十分十分慢,一不小心就扫描所有分区;
● 分表架构,很容易做成分库,反对轻易扩大到多台服务器下来,分区只能要求数据库服务器更强更大;
● 分区次要由DBA操作,分表次要由程序员管制;

!!!某我的项目应用XCode分表性能,曾经过生产环境三年半考验,日均新增4000万~5000万数据量,2亿多次添删改,总数据量数百亿。