mycat分片表全局自增主键测试
一、全局序列号介绍
在实现分库分表的情况下，数据库自增主键已无法保证自增主键的全局唯一。为此，MyCat 提供了全局 sequence，并且提供了包含本地配置和数据库配置等多种实现方式。
1.本地文件方式
使用服务器本地磁盘文件的方式
2.数据库方式
使用专用数据库的方式
3.本地时间戳方式
使用时间戳算法方式
4.分布式ZK ID 生成器
基于ZK 与本地配置的分布式ID 生成器(可以通过ZK 获取集群（机房）唯一InstanceID，也可以通过配置文 件配置InstanceID)
5.Zk 递增方式
另一种ZK生成方式
6.其他方式
二、配置方式详解
1.本地文件方式
配置方式：
在sequence_conf.properties 文件中做如下配置：
# 这是全局表的设置 GLOBAL_SEQ.HISIDS= GLOBAL_SEQ.MINID=1001 GLOBAL_SEQ.MAXID=1000000000 GLOBAL_SEQ.CURID=1000 # 下面是自定义表的设置
其中HISIDS 表示使用过的历史分段(一般无特殊需要可不配置)，MINID 表示最小ID 值，MAXID 表示最大
ID 值，CURID 表示当前ID 值。
server.xml 中配置：
<system><property name="sequnceHandlerType">0</property></system>
注：sequnceHandlerType 需要配置为0，表示使用本地文件方式。
使用示例：
insert into table1(id,name) values(next value for MYCATSEQ_GLOBAL,‘test’);
缺点：当MyCAT 重新发布后，配置文件中的sequence 会恢复到初始值。
优点：本地加载，读取速度较快。
[本地文件方式详细配置和测试]
1.1 修改配置文件server.xml,指定加密方式为本地文件方式
<system><property name="sequnceHandlerType">0</property></system>
1.2 在schema.xml文件中配置，增加表tt,ID为主键，在dn$1-3上分片，分片方式mod-log
<table name="tt" primaryKey="id" autoIncrement="true" dataNode="dn$1-3" rule="mod-long"/>
1.3 修改sequence_conf.properties 文件中做如下配置：
# 这是全局表的设置 GLOBAL.HISIDS= GLOBAL.MINID=10001 GLOBAL.MAXID=1000000000 GLOBAL.CURID=10000 # 下面是自定义表的设置 TT.HISIDS= TT.MINID=1001 TT.MAXID=2000 TT.CURID=1000
1.4 建表tt
CREATE TABLE tt( `id` INT(10) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name_` INT(10) UNSIGNED NOT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) DEFAULT CHARSET=utf8;
查看表结构
mysql> desc tt; +-------+------------------+------+-----+---------+----------------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+------------------+------+-----+---------+----------------+ | id | int(10) unsigned | NO | PRI | NULL | auto_increment | | name_ | int(10) unsigned | NO | | NULL | | +-------+------------------+------+-----+---------+----------------+ 2 rows in set (0.01 sec)
查看表分片情况
mysql> explain select * from tt; +-----------+--------------------------------+ | DATA_NODE | SQL | +-----------+--------------------------------+ | dn1 | SELECT * FROM tt LIMIT 3000000 | | dn2 | SELECT * FROM tt LIMIT 3000000 | | dn3 | SELECT * FROM tt LIMIT 3000000 | +-----------+--------------------------------+ 3 rows in set (0.07 sec)
1.5 插入数据测试
插入一条使用全局序列号
insert into tt(id,name_) values(next value for MYCATSEQ_GLOBAL,1);
查看序列号使用
mysql> SELECT * FROM TT; +-------+-------+ | id | name_ | +-------+-------+ | 10001 | 1 | +-------+-------+ 1 row in set (0.00 sec)
插入一条使用TT序列号
insert into tt(id,name_) values(next value for MYCATSEQ_TT,2);
查看序列好使用情况
mysql> SELECT * FROM TT ORDER BY name_; +-------+-------+ | id | name_ | +-------+-------+ | 10001 | 1 | | 1001 | 2 | +-------+-------+ 2 rows in set (0.01 sec)
多插入一些数据，查询结果
mysql> SELECT * FROM TT ORDER BY name_; +-------+-------+ | id | name_ | +-------+-------+ | 10001 | 1 | | 1001 | 2 | | 1002 | 3 | | 1003 | 4 | | 1004 | 5 | | 1005 | 6 | +-------+-------+ 6 rows in set (0.00 sec)
这些数据再分片上的情况
mysql (db1)>select * from tt; +------+-------+ | id | name_ | +------+-------+ | 1002 | 3 | | 1005 | 6 | +------+-------+ 2 rows in set (0.00 sec) mysql (db2)>select * from tt; +------+-------+ | id | name_ | +------+-------+ | 1003 | 4 | +------+-------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql (db3)>select * from tt; +-------+-------+ | id | name_ | +-------+-------+ | 1001 | 2 | | 1004 | 5 | | 10001 | 1 | +-------+-------+
OK It works!!
优点：配置简单，本地文件，读写速度快 缺点：导致MYCAT变成有状态的中间件，不利于部署集群
2.数据库方式
数据库方式存在比较明显的缺点，即MYCAT集群切换和保持序列的数据库主从切换之后，不可控内容较多 需要非常仔细的处理这些问题，维护成本较高，虽然实现MYCAT无状态，但有单点问题
3.本地时间戳方式
ID= 64 位二进制 (42(毫秒)+5(机器 ID)+5(业务编码)+12(重复累加) server.xml：
<system><property name="sequnceHandlerType">2</property></system>
sequence_time_conf.properties：
WORKID=0-31 任意整数 DATAACENTERID=0-31 任意整数
是个好方式
4.分布式ZK ID 生成器
-----最想测试的还是这个
配置选项：
<property name="sequnceHandlerType">3</property>
原理说明：
Zk 的连接信息统一在myid.properties 的zkURL 属性中配置。
基于ZK 与本地配置的分布式ID 生成器(可以通过ZK 获取集群（机房）唯一InstanceID，也可以通过配置文件配置InstanceID)ID 结构：long 64 位，ID 最大可占63 位
current time millis(微秒时间戳38 位,可以使用17 年) |
|---|
instanceId（实例ID，可以通过ZK 或者配置文件获取，5 位，也就是十进制0-31） |
threadId（线程ID，9 位） |
increment(自增,6 位) |
-
一共63 位，可以承受单机房单机器单线程1000*(2^6)=640000 的并发。
- 无悲观锁，无强竞争，吞吐量更高
配置文件：sequence_distributed_conf.properties，只要配置里面：INSTANCEID=ZK就是从ZK 上获取InstanceID。
配置ZK ID生成器的主要步骤
4.1 配置zookeeper
zookeeper是hadoop的一个子项目
一般生产上需要配置zookeeper集群，奇数个节点，至少三个节点
为了测试mycat的相关特性，我们只搭建一个单节点的zookeeper
ZooKeeper Standalone模式
从Apache网站上（zookeeper.apache.org）下载ZooKeeper软件包，我选择了3.3.4版本的（zookeeper-3.3.4.tar.gz），在一台Linux机器上安装非常容易，只需要解压缩后，简单配置一下即可以启动ZooKeeper服务器进程。
将zookeeper-3.3.4/conf目录下面的 zoo_sample.cfg修改为zoo.cfg，配置文件内容如下所示：
tickTime=2000 dataDir=/home/hadoop/storage/zookeeper clientPort=2181 initLimit=5 syncLimit=2
下面启动ZooKeeper服务器进程：
cd zookeeper-3.3.4/ bin/zkServer.sh start
这样zookeeper就可以使用了，防火墙的配置自行处理
ZooKeeper 分布式模式
搭建生产网络或夸机房分布式的时候再进行补充
4.2 配置mycat
主要涉及三个方面，修改myid.properties,修改server.xml,修改sequence_distributed_conf.properties
myid.properties:
loadZk=true #使用zk管理mycat和ID zkURL=127.0.0.1:2181 #zk服务器的地址和端口 clusterId=010 #本机房mycat集群的ID myid=01001 #集群内mycat的ID clusterNodes=mycat-02 #mycat节点的名称 #server booster ; booster install on db same server,will reset all minCon to 1 #type=server #boosterDataHosts=dn2,dn3
server.xml:
<!DOCTYPE mycat:server SYSTEM "server.dtd"> <mycat:server xmlns:mycat="http://io.mycat/"> <system> <property name="defaultSqlParser">druidparser</property> <property name="useCompression">1</property> <property name="serverPort">3306</property> <property name="managerPort">3308</property> <property name="maxStringLiteralLength">65535</property> <!-- sequnceHandlerType 0:文件模式 1： 2：3:zookeeper分布式管理模式 --> <property name="sequnceHandlerType">3</property> </system> <user name="root"> <property name="password">password</property> <property name="schemas">dbykt</property> </user> </mycat:server>
sequence_distributed_conf.properties:
INSTANCEID=01 CLUSTERID=01
上面三个文件修改完成后，复制conf下的所有文件到 conf/zkconf/目录下
cp *.txt *.xml *.properties zkconf/
初始化：
cd ./bin/ ./init_zk_data.sh
4.3 启动mycat
先使用console看看启动是否正常
./bin/mycat console
正常之后再进行启动
./bin/mycat start
4.4 测试mycat ZK 分布式ID生成器
使用工具Jmeter，此处不赘述
配置表ot1：
..... <table name="ot1" dataNode="dn$1-20,dn$21-40,dn$41-60" rule="card_no" primaryKey="id" autoIncrement="true"/> ......
重启mycat
./bin/mycat restart
建表(因为同时测试了插入性能，所以表较为复杂)
CREATE TABLE `ot1` ( `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT, ............... ............... PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
Jmeter 插入数据测试
使用的sql语句如下：
INSERT INTO `ot1` ( `id`, ................ ................ ) VALUES ( next value for MYCATSEQ_OT, ............... ............... );
查询观察结果
mysql> SELECT id FROM ot1 ORDER BY id; ........ | 3894484648986705980 | | 3894484648986705981 | | 3894484649020260414 | | 3894484649053814784 | | 3894484649053814847 | | 3894484649389359105 | | 3894484649926230018 | | 3894484649926230019 | | 3894484649926230020 | | 3894484649926230021 | | 3894484649959784454 | | 3894484649959784455 | | 3894484649959784456 | | 3894484649993338889 | | 3894484649993338890 | | 3894484650026893323 | | 3894484650026893324 | | 3894484650060447757 | | 3894484650060447758 | | 3894484650094002191 | ........
查询数据总量：
mysql> select count(id) id_count from ot1; +----------+ | id_count | +----------+ | 37784391 | +----------+
查出最大ID：
mysql> select max(id) id from ot1 ; +---------------------+ | id | +---------------------+ | 3897338173617897525 | +---------------------+ 1 row in set (0.03 sec)
判断一下是否有重复ID：
mysql> select count(id),id from ot1 group by id having count(id)>1; Empty set (1 min 42.85 sec)
4.5 结论
分布式ZK ID生成器，果然强大。这为数据库跨机房双活提供了新的方案，使得双A机房架构下的数据最终一致性有了新的思路。