1.2 数据库中间件设计方案

2017-11-09 22:51:10 17,260 0

        数据库中间件的主要作用是向应用程序开发人员屏蔽读写分离和分库分表面临的挑战,并隐藏底层实现细节,使得开发人员可以像操作单库单表那样去操作数据。在介绍分库分表的主流设计方案前,我们首先回顾一下在单个库的情况下,应用的架构,可以用下图进行描述:

        Image.png

可以看到在操作单库单表的情况下,我们是直接在应用中通过数据源(c3p0、druid、dbcp等)与数据库建立连接,进行读写操作。而对于读写分离和分库分表,应用都要操作多个数据库实例,在这种情况下,我们就需要使用到数据库中间件。

1 主流的数据库中间件设计方案

典型的数据库中间件设计方案有2种:服务端代理(代理数据库)、客户端代理(代理数据源)。下图演示了这两种方案的架构:

Image.png


可以看到不论是代理数据库还是代理数据源,底层都操作了多个数据库实例。不同的是:

  • 在数据库代理中:

我们独立部署一个代理服务,这个代理服务背后管理多个数据库实例。而在应用中,我们通过一个普通的数据源(c3p0、druid、dbcp等)与代理服务器建立连接,所有的sql操作语句都是发送给这个代理,由这个代理去操作底层数据库,得到结果并返回给应用。在这种方案下,分库分表和读写分离的逻辑对开发人员是完全透明的。

  • 在数据源代理中:

应用程序需要使用一个特定的数据源,其作用是代理,内部管理了多个普通的数据源(c3p0、druid、dbcp等),每个普通数据源各自与不同的库建立连接。应用程序产生的sql交给数据源代理进行处理,数据源内部对sql进行必要的操作,如sql改写等,然后交给各个普通的数据源去执行,将得到的结果进行合并,返回给应用。数据源代理通常也实现了JDBC规范定义的API,因此能够直接与orm框架整合。

2 主流的数据库中间件实现

无论是代理数据库,还是代理数据源,二者的作用都是类似的。以下列出了这两种方案目前已有的实现以及各自的优缺点:

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数据库代理

    目前的实现方案有:阿里巴巴开源的cobar,mycat团队在cobar基础上开发的mycat,mysql官方提供的mysql-proxy,奇虎360在mysql-proxy基础开发的atlas。目前除了mycat,其他几个项目基本已经没有维护。

    优点:多语言支持。也就是说,不论你用的php、java或是其他语言,都可以支持。原因在于数据库代理本身就实现了mysql的通信协议,你可以就将其看成一个mysql 服务器。mysql官方团队为不同语言提供了不同的客户端却动,如java语言的mysql-connector-java,python语言的mysql-connector-python等等。因此不同语言的开发者都可以使用mysql官方提供的对应的驱动来与这个代理服务器建通信。

     缺点:实现复杂。因为代理服务器需要实现mysql服务端的通信协议,因此实现难度较大。

数据源代理

    目前的实现方案有:阿里巴巴开源的tddl,大众点评开源的zebra,当当网开源的sharding-jdbc。需要注意的是tddl的开源版本只有读写分离功能,没有分库分表,且开源版本已经不再维护。大众点评的zebra开源版本代码已经很久更新,基本上处于停滞的状态。当当网的sharding-jdbc目前算是做的比较好的,代码时有更新,文档资料比较全。

     优点:更加轻量,可以与任何orm框架整合。这种方案不需要实现mysql的通信协议,因为底层管理的普通数据源,可以直接通过mysql-connector-java驱动与mysql服务器进行通信,因此实现相对简单。

     缺点:仅支持某一种语言。例如tddl、zebra、sharding-jdbc都是使用java语言开发,因此对于使用其他语言的用户,就无法使用这些中间件。版本升级困难,因为应用使用数据源代理就是引入一个jar包的依赖,在有多个应用都对某个版本的jar包产生依赖时,一旦这个版本有bug,所有的应用都需要升级。而数据库代理升级则相对容易,因为服务是单独部署的,只要升级这个代理服务器,所有连接到这个代理的应用自然也就相当于都升级了。

ORM框架代理:

        目前有hibernate提供的hibernate-shards,也可以通过mybatis插件的方式编写。相对于前面两种方案,这种方案可以说是只有缺点,没有优点。  


Dragon项目采用的方案是代理客户端数据源的方式。