开源推动下Apache ShardingSphere架构演进——潘娟.pdf

Apache ShardingSphere是一个高度活跃的开源项目，由京东数科的潘娟等专家主导，致力于分布式数据库解决方案。该项目的核心目标是提供一个独立且可控、正确、高效、快速、简单和可理解的分布式数据库中间件平台。它支持Sharding-JDBC和Sharding-Proxy两种模式，以满足不同场景下的数据库分片需求。 **Sharding-JDBC架构** Sharding-JDBC作为一个轻量级的Java库，可以在不改变现有数据库架构的情况下，通过JDBC驱动实现对数据库的透明化分片。其架构主要包括以下几个部分： 1. **核心解析（Core Parse）**：解析SQL语句，识别出分片条件。 2. **分片规则（Sharding Orchestration）**：定义数据分片策略，如按照时间或用户ID进行分片。 3. **流量控制（Traffic Control）**：管理数据库连接，进行读写分离，负载均衡。 4. **在线变更（Online Change）**：动态地调整分片策略，无需停机即可完成配置变更。 **Sharding-Proxy架构** Sharding-Proxy则作为一个独立的服务，提供标准的SQL协议接口，使得应用可以像操作单个数据库一样操作分片集群。其架构包含： 1. **Sharding-Proxy本身**：作为数据库代理，接收SQL请求，处理分片逻辑。 2. **多数据库集群（M1S2M2DB Cluster）**：后端可以连接多个数据库实例，进行数据分片。 3. **业务机器（Business Machine）**：通过Sharding-Proxy与分片集群交互，实现分布式SQL的执行。 **新SQL与开源** 随着大数据时代的到来，传统的SQL（ACID属性）与NoSQL（高可扩展性和容错性）之间存在明显的鸿沟。新SQL旨在结合两者优点，提供单一逻辑数据库，透明化分布式存储，保持SQL兼容性，优化查询性能，以及保证分布式事务的ACID特性。Apache ShardingSphere通过开源的方式，积极贡献于新SQL的实现。 **分布式事务** ShardingSphere提供了多种分布式事务解决方案，包括基于XA的Atomikos和Narayana事务管理器，以及基于Saga和BASE的事务SPI。同时，它还支持与Seata、JDTX等其他事务框架的集成，以确保在分布式环境中的数据一致性。 **扩展与运维** ShardingSphere的Sharding-Scaling模块负责数据迁移和扩缩容任务，确保服务在不停机的情况下进行水平扩展。Sharding-UI则提供了图形化的运维界面，便于管理和监控分片集群。 **社区与Apache软件基金会** ShardingSphere作为Apache软件基金会的一员，积极参与了中国区的Apache项目，如Apache CarbonData、Dubbo、Eagle、Griffin、HAWQ、Kylin、RocketMQ等，共同推动开源技术的发展。 总结来说，Apache ShardingSphere是应对大数据挑战的利器，通过提供高效的分片策略、兼容SQL的查询优化、灵活的分布式事务处理以及友好的运维工具，助力企业构建高可用、可扩展的数据库架构。同时，其开源背景也体现了社区驱动的开放精神，为全球开发者提供了宝贵的资源和合作平台。