一、ShardingSphere-JDBC简介
ShardingSphere-JDBC是Apache ShardingSphere的其中一个分布式数据库中间件产品，它提供了Java编程语言访问关系型数据库和非关系型数据库的高性能、可扩展性、易管理性、可靠性的解决方案。
ShardingSphere-JDBC支持Sharding、Masterslave和Encrypt三种数据库中间件的治理功能，同时还提供了分布式数据访问的解决方案，例如数据分片、分布式事务等等。
ShardingSphere-JDBC具有以下特点：
- 高性能：增强了JDBC驱动性能，并支持多数据库负载均衡，数据分片负载均衡等高级负载均衡策略。
- 易用性：不依赖任何框架，基于JDBC标准进行开发，无需学习和重新编写SQL。
- 高可扩展性：支持流行的数据库和中间件，并具有良好的扩展性，可应用于多种应用场景。同时支持横向扩展和纵向扩展。
- 高可靠性：在分布式出现故障时，ShardingSphere提供了可靠的容错和恢复机制，使应用程序可以持续运行。
- 支持多种技术：支持多种技术，包括MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL、H2、MongoDB、Redis等。
二、ShardingSphere-JDBC的使用
1. 添加依赖
通过添加ShardingSphere-JDBC的 Maven 依赖来使用它，需要在pom.xml文件中添加以下依赖：
<dependency>
<groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
<artifactId>sharding-jdbc-core</artifactId>
<version>5.0.0-alpha</version>
</dependency>
2. 配置数据源
在配置文件中配置数据源相关信息：
# 数据库配置
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/demo_ds?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=GMT%2B8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
# ShardingSphere配置
spring.shardingsphere.datasource.names=ds0,ds1
# ds0配置
spring.shardingsphere.datasource.ds0.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.shardingsphere.datasource.ds0.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.ds0.url=jdbc:mysql://localhost:3306/demo_ds_0?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=GMT%2B8
spring.shardingsphere.datasource.ds0.username=root
spring.shardingsphere.datasource.ds0.password=root
# ds1配置
spring.shardingsphere.datasource.ds1.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.shardingsphere.datasource.ds1.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.ds1.url=jdbc:mysql://localhost:3306/demo_ds_1?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=GMT%2B8
spring.shardingsphere.datasource.ds1.username=root
spring.shardingsphere.datasource.ds1.password=root
# 表规则配置
spring.shardingsphere.sharding.tables.student.actual-data-nodes=ds0.student,ds1.student
# db分片算法配置
spring.shardingsphere.sharding.default-database-strategy.inline.sharding-column=id
spring.shardingsphere.sharding.default-database-strategy.inline.algorithm-expression=ds$->{id % 2}
# table分片算法配置
spring.shardingsphere.sharding.tables.student.database-strategy.inline.sharding-column=id
spring.shardingsphere.sharding.tables.student.database-strategy.inline.algorithm-expression=ds$->{id % 2}
3. 代码示例
下面是一个查询示例：
String sql = "SELECT * FROM student WHERE id=?";
try (Connection conn = dataSource.getConnection();
PreparedStatement preparedStatement = conn.prepareStatement(sql)) {
preparedStatement.setInt(1, 1);
try (ResultSet rs = preparedStatement.executeQuery()) {
while (rs.next()) {
System.out.println(rs.getLong(1));
}
}
}
三、ShardingSphere-JDBC的可扩展性
1. 开发自定义的分片算法
ShardingSphere-JDBC提供了很好的可扩展性，允许开发人员扩展自定义的算法和规则，以满足特殊场景下的需求。
比如，我们可以开发自己的分片算法：
public class MyShardingAlgorithm implements PreciseShardingAlgorithm
{
@Override
public String doSharding(Collection
availableTargetNames, PreciseShardingValue
shardingValue) {
for (String each : availableTargetNames) {
if (each.endsWith(shardingValue.getValue() % 2 + "")) {
return each;
}
}
throw new IllegalArgumentException();
}
}
2. 开发自定义的数据源扩展
ShardingSphere-JDBC的另一个可扩展性是，可以使用自定义的数据源扩展，例如Mybatis、Hibernate等。
我们可以在Spring Boot中配置Mybatis和ShardingSphere-JDBC：
# Mybatis配置
mybatis.mapper-locations=classpath*:mapper/*.xml
mybatis.type-aliases-package=com.example.demo.entity
# ShardingSphere配置
spring.shardingsphere.datasource.names=ds0,ds1
# ds0配置
spring.shardingsphere.datasource.ds0.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.shardingsphere.datasource.ds0.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.ds0.url=jdbc:mysql://localhost:3306/demo_ds_0?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=GMT%2B8
spring.shardingsphere.datasource.ds0.username=root
spring.shardingsphere.datasource.ds0.password=root
# ds1配置
spring.shardingsphere.datasource.ds1.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.shardingsphere.datasource.ds1.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.shardingsphere.datasource.ds1.url=jdbc:mysql://localhost:3306/demo_ds_1?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=GMT%2B8
spring.shardingsphere.datasource.ds1.username=root
spring.shardingsphere.datasource.ds1.password=root
# 表规则配置
spring.shardingsphere.sharding.tables.student.actual-data-nodes=ds0.student,ds1.student
# db分片算法配置
spring.shardingsphere.sharding.default-database-strategy.inline.sharding-column=id
spring.shardingsphere.sharding.default-database-strategy.inline.algorithm-expression=ds$->{id % 2}
# table分片算法配置
spring.shardingsphere.sharding.tables.student.database-strategy.inline.sharding-column=id
spring.shardingsphere.sharding.tables.student.database-strategy.inline.algorithm-expression=ds$->{id % 2}
# Mybatis配置
mybatis.mapper-locations=classpath*:mapper/*.xml
mybatis.type-aliases-package=com.example.demo.entity
3. 开发自定义的数据源类型
ShardingSphere-JDBC还允许开发自定义的数据源类型，以支持不同类型的数据库或中间件。
以下是一个自定义的数据源类型的示例：
public class MyDataSource extends AbstractDataSourceAdapter {
public MyDataSource() {
super(createDataSourceMap());
}
//创建Mybatis-SQLite数据源
private static Map<String, DataSource> createDataSourceMap() {
Map<String, DataSource> result = new HashMap<>();
result.put("ds0", createSQLiteDataSource());
return result;
}
//创建SQLite数据源
public static DataSource createSQLiteDataSource() {
SQLiteDataSource result = new SQLiteDataSource();
result.setUrl("jdbc:sqlite::memory:");
return result;
}
}
四、ShardingSphere-JDBC的应用场景
ShardingSphere-JDBC适用于以下场景：
- 分布式应用：在多台机器上运行相同应用程序时，可以使用ShardingSphere-JDBC提供的分片策略，将业务数据分布在多个节点上，使应用程序可以进行横向扩展和负载均衡。
- 高性能应用：使用ShardingSphere-JDBC可以达到高并发、低延迟的目标，ShardingSphere-JDBC提供了多数据源负载均衡、分布式事务等高级负载均衡策略，可以支持高性能的应用程序。
- 多租户系统：使用ShardingSphere-JDBC可以将业务数据按照租户ID进行分片，实现多租户系统，并能够支持横向扩展和负载均衡。
五、总结
ShardingSphere-JDBC是一个非常强大的分布式数据库中间件，它提供了高性能、易用性、高可扩展性、高可靠性的解决方案。同时，它还为开发人员提供了很好的可扩展性，以便于满足特殊场景下的需求。使用ShardingSphere-JDBC可以让我们快速地构建出高性能、可扩展的应用程序。
