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MySQL数据库基本概念中什么是分库分表?分片策略与水平拆分原理

P粉602998670

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发布时间:2026-02-11 07:35:21

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来源于php中文网

原创

分库分表是为解决单表超千万行导致查询变慢、索引失效及单库连接数/IO/CPU瓶颈而将数据物理分散的手段;水平分库分摊资源压力但牺牲事务与JOIN,水平分表保事务却未解实例级瓶颈;需先验证真实瓶颈,慎选分片策略与键。

mysql数据库基本概念中什么是分库分表?分片策略与水平拆分原理

分库分表不是“拆着玩”,而是为扛住真实并发和数据量

分库分表是当单库单表撑不住业务增长时,把数据**物理分散到多个数据库或多个表中**的手段。它不改变逻辑语义(比如你查 user 表,还是写那条 SQL),但背后数据已不在一个地方了——这是为解决两个硬瓶颈:一是单表超 1000 万行后查询变慢、索引失效、ALTER TABLE 卡死;二是单库连接数打满(Too many connections)、CPU 或磁盘 IO 持续 90%+,主从同步延迟飙升。

水平分库 vs 水平分表:关键看压力来源在哪

两者都按「行」切,结构完全一致,区别只在切的粒度:

  • 水平分表:同一库内建 user_0user_1 … 多张结构相同的表,用 user_id % 4 路由。适合单表太大(如日志表达 200GB)、但并发不高、写入集中在少数库的场景。优点是不跨库,事务仍可用;缺点是没缓解连接数和 CPU 压力,因为还在一个 MySQL 实例里。
  • 水平分库:把 user 表数据按 user_id 哈希后,分别存到 shard0shard1 等不同 MySQL 实例。真正分摊连接、IO、CPU。但代价是跨库事务难做,JOINGROUP BY 需中间件聚合,比如 MyCat 或 ShardingSphere。

别一上来就分库——先确认是不是真需要。用 SHOW PROCESSLIST 看有没有大量 Sending dataCopying to tmp table on disk 状态;用 SELECT COUNT(*)EXPLAIN 验证单表是否真成瓶颈。很多团队误把慢查询归咎于数据量,其实是没加索引或写了 SELECT *

哈希取模最常用,但扩容时得提前想好路由规则

user_id % 4 分 4 个库/表,简单直接,数据也均匀。但问题来了:业务涨了,要扩到 8 个库,原来 user_id=5 在库 1(5%4=1),现在 5%8=5,得把这条数据搬过去——全量迁移成本极高。

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  • 推荐用一致性哈希(如 md5(user_id) % 1024),新增节点只影响相邻虚拟节点的数据,迁移量可控;
  • 或者预分片(pre-sharding):一开始就按 1024 个逻辑分片设计,物理上先用 4 台机器各管 256 片,后续扩容只需调整映射,不动数据;
  • Range 分片(如按时间分 order_202501order_202502)看似好扩容,但极易热点——所有新订单都写最新表,该表磁盘 IO 直接打满。

MyCat 的 rule.xml 或 ShardingSphere 的 sharding-algorithm 配置里,必须明确定义分片键(sharding key)和算法,且这个字段要在所有相关 SQL 的 WHERE 条件里出现,否则路由失败,变成全库广播查询。

垂直拆分常被忽略,但它能立刻缓解连接数和缓存压力

垂直分库是按业务切,比如把 user_infouser_profileuser_db,把 user_orderuser_paymentorder_db。它不解决单表大问题,但能:show variables like 'max_connections' 查出默认 151 连接,拆成两个库后,每个库独立计数,总连接能力翻倍;高频访问的用户基础信息表更小,InnoDB Buffer Pool 缓存命中率上升。

  • 拆之前先梳理依赖:原来一条 JOIN user_info ON u.id = o.user_id 的 SQL,现在得改成应用层两次查询 + 组装;
  • 字典表(如 regionstatus_type)建议冗余到各库,避免跨库关联;
  • 外键约束在分库后失效,得靠应用层或分布式事务(如 Seata)兜底。

真正的难点不在怎么切,而在切完之后怎么让开发不感知、DBA 不崩溃、监控不丢指标——比如分库后慢查询日志得聚合分析,performance_schema 要按分片维度采集,否则你根本不知道是哪个 shard2 在拖慢整体。

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