php 分布式 php分布式数据库
数据分库是为了解决单个数据库性能瓶颈,提升系统扩展性和稳定性。1.水平分库通过哈希等规则将数据分散到多个数据库,优点是可扩展性强,但存在跨库事务和数据倾斜问题;2.垂直分库按业务模块分割数据,优点是结构清晰维持,但可能仍存在单模块数据量过大的问题;3.读写分离通过主从复制将读写操作分离,读性能存在延迟增加。实际应用中可根据业务需求选择合适的方案或组合使用,并需要关注数据一致性与迁移策略。

数据分库,简单来说,就是把哪个放在一个数据库里的数据,分割到多个数据库中。为什么要单个?最直接的原因就是数据量很大,单个数据库无法实现了。更深层的原因,是为了提升性能、扩展性,让系统更稳定。
数据分库的核心目标是数据分散存储,以减弱单个数据库的压力,提高整体的读写能力。下面介绍清晰常见的数据分库架构方案,并附带一些PHP实现上的考量。水平分库(Sharding)
水平分库是最常见的分库方式。它按照某种规则(例如用户ID的哈希值),将数据分散到不同的数据库中。每个数据库存储的是一部分数据,所有数据库的数据加起来就是完整的数据集。
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优点:解决单库数据量过大瓶颈。理论上可以无限扩展,只需增加数据库实例即可。
缺点:跨库事务处理复杂。数据迁移和扩容需要重新计算路由规则。需要考虑数据倾斜问题,即某些数据库的数据量远大于其他数据库。
PHP实现示例(简化版):lt;?phpclass ShardingDatabase{ private $databases; private $shardingKey; public function __construct(array $databases, string $shardingKey) { $this-gt;databases = $databases; $this-gt;shardingKey = $shardingKey; } private function getDatabase(int $shardingValue): PDO { $dbCount = count($this-gt;databases); $dbIndex = $shardingValue $dbCount; return $this-gt;databases[$dbIndex]; // 假设数据库是数组存储的 PDO 连接 } public function query(string $sql, array $params, int $shardingValue) { $db = $this-gt;getDatabase($shardingValue); $stmt = $db-gt;prepare($sql); $stmt-gt;execute($params); return $stmt-gt;fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC); } public function insert(string $sql, array $params, int $shardingValue): bool { $db = $this-gt;getDatabase($shardingValue); $stmt = $db-gt;prepare($sql); return $stmt-gt;execute($params); }}// 示例用法 $databases = [ new PDO(quot;mysql:host=db1;dbname=usersquot;, quot;userquot;, quot;passwordquot;), new PDO(quot;mysql:host=db2;dbname=usersquot;, quot;userquot;, quot;passwordquot;),];$shardingDb = new ShardingDatabase($databases, 'user_id');// 插入数据,根据 user_id 分库 $userId = 123;$sql = quot;INSERT INTO users (user_id, name) VALUES (:user_id, :name)quot;;$params = [':user_id' =gt; $userId, ':name' =gt; 'Alice'];$shardin
gDb-gt;insert($sql, $params, $userId);//查询数据,同样根据user_id$sql = quot;SELECT * FROM users WHERE user_id = :user_idquot;;$params = [':user_id' =gt; $userId];$result = $shardingDb-gt;query($sql, $params, $userId);print_r($result);?gt;登录后复制
这个例子非常简化,实际应用中需要连接池、错误处理、更复杂的路由规则等等。$shardingKey定义了根据哪个字段进行分片,$shardingValue 该字段的具体值。垂直分库
垂直分库是按照业务模块将数据分散到不同的数据库中。例如,可以将用户相关的表放在一个数据库中,订单相关的表放在另一个数据库中。
优点:业务清晰,易于维护。可以针对不同的业务模块选择不同的数据库类型。
缺点:某些业务模块的数据量仍然可能很大。跨模块的关联查询需要通过服务调用或者数据同步来实现,增加了复杂度。
PHP实现示例:
垂直分库在PHP代码方面,更多的是体现在配置和管理上。你可以创建多个数据库连接配置,每个配置对应一个业务数据库。
lt;?phpclass DatabaseConfig{ public static function getUserDbConfig(): array { return [ 'host' =gt; 'user_db_host', 'dbname' =gt; 'user_db', 'user' =gt; 'user', 'password' =gt; 'password', ]; } public static function getOrderDbConfig(): array { return [ 'host' =gt; 'order_db_host', 'dbname' =gt; 'order_db', 'user' =gt; 'user', 'password' =gt; 'password', ]; }}class UserDatabase{ private $db; public function __construct() { $config = DatabaseConfig::getUserDbConfig(); $dsn = quot;mysql:host={$config['host']};dbname={$config['dbname']}quot;; $this-gt;db = new PDO($dsn, $config['user'], $config['password']); } public function getUserById(int $userId): array { $stmt = $this-gt;db-gt;prepare(quot;SELECT * FROM users WHERE id = :idquot;); $stmt-gt;execute([':id' =gt; $userId]); return $stmt-gt;fetch(PDO::FETCH_ASSOC); }}class OrderDatabase{ private $db; public function __construct() { $config = DatabaseConfig::getOrderDbConfig(); $dsn = quot;mysql:host={$config['host']};dbname={$config['dbname']}quot;; $this-gt;db = new PDO($dsn, $config['user'], $config['password']); } public function getOrdersByUserId(int $userId): 数组{ $stmt = $this-gt;db-
gt;prepare(quot;SELECT * FROM orders WHERE user_id = :user_idquot;); $stmt-gt;execute([':user_id' =gt; $userId]); return $stmt-gt;fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC); }}// 示例用法$userDb = new UserDatabase();$orderDb = new OrderDatabase();$user = $userDb-gt;getUserById(1);$orders = $orderDb-gt;getOrdersByUserId(1);print_r($user);print_r($orders);?gt;登录后复制
这个例子展示了如何通过不同的配置,连接到不同的业务数据库。读写分离
读写分离是将读操作和写操作分别分开路由到不同的数据库。通常情况下,写操作路由到主库,读操作路由到从库。主库负责数据的更新,从库负责数据的查询。数据通过主从复制同步。
优点:提高读操作的性能。降低主库的压力。
缺点:数据存在延迟,可能会出现读到旧数据的情况。需要考虑从主复制的延迟问题。
PHP实现示例:lt;?phpclass ReadWriteDatabase{ private $masterDb; private $slaveDbs; public function __construct(PDO $masterDb, array $slaveDbs) { $this-gt;masterDb = $masterDb; $this-gt;slaveDbs = $slaveDbs; } private function getSlaveDb(): PDO { $slaveCount = count($this-gt;slaveDbs); $slaveIndex = rand(0, $slaveCount - 1); // 从库中随机选择一个 return $this-gt;slaveDbs[$slaveIndex]; } public function query(string $sql, array $params, bool $isWrite = false) { $db = $isWrite ? $this-gt;masterDb : $this-gt;getSlaveDb(); $stmt = $db-gt;prepare($sql); $stmt-gt;execute($params); return $stmt-gt;fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC); } public function insert(string $sql, array $params): bool { return $this-gt;query($sql, $params, true); //强制写主库 } public function update(string $sql, array $params): bool { return $this-gt;query($sql, $params, true); // 强制写主库 }}// 结果实现$masterDb = new PDO(quot;mysql:host=master_db;dbname=mydbquot;, quot;userquot;, quot;passwordquot;);$slaveDbs = [ new PDO(quot;mysql:host=slave_db1;dbname=mydbquot;, quot;userquot;, quot;passwordquot;), new PDO(quot;mysql:host=slave_db2;dbname=mydbquot;, quot;userquot;, quot;passwordquot;),];$readWriteDb = new ReadWriteDatabase($masterDb, $slaveDbs);//插入数据,写主库$sql = quot;INSERT INTO users (name) VALUES (:nam
e)quot;;$params = [':name' =gt; 'Bob'];$readWriteDb-gt;insert($sql, $params);// 查询数据,从库读入$sql = quot;SELECT * FROM users WHERE name = :namequot;;$params = [':name' =gt; 'Bob'];$result = $readWriteDb-gt;query($sql, $params);print_r($result);?gt;登录后复制
这个例子展示了如何将写操作路由到主库,读操作随机路由到从库。如何选择合适的分库方案?
<选择哪种分库方案,取决于你的具体业务场景。如果数据量巨大,且对事务要求不高,可以考虑水平分库。如果业务模块清晰,可以考虑垂直分库。如果读操作远多于写操作,可以考虑读写分离。当然,也可以将多种方案结合使用。分库后如何保证数据一致性?数据一致性是分库后需要重点考虑的问题。可以采用多种事务、最终一致性方案等来保证数据一致性。如何进行数据迁移?
数据迁移是一个复杂的过程,需要仔细规划。使用工具或者编写脚本来进行数据迁移。在迁移过程中,需要保证数据的完整性和可用性。
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