作者:莫那 魯道
thinkinjava.cn/2019/01/15/2019-01-16-fkfb/
讓我們從最初開始,
1、單體應用
每個創業公司基本都是從類似 SSM 和 SSH 這種架構起來的,沒什么好講的,基本每個程式員都經歷過,
2、RPC 應用
當業務越來越大,我們需要對服務進行水平擴容,擴容很簡單,只要保證服務是無狀態的就可以了,如下圖:

當業務又越來越大,我們的服務關系錯綜復雜,同時,有很多服務訪問都是不需要連接 DB 的,只需要連接快取即可,那么就可以做成分離的,減少 DB 寶貴的連接,如下圖:

我相信大部分公司都是在這個階段,Dubbo 就是為了解決這個問題而生的,分布式 | Dubbo 架構設計詳解,這篇文章看下,
3、分庫分表
如果你的公司產品很受歡迎,業務繼續高速發展,資料越來越多,SQL 操作越來越慢,那么資料庫就會成為瓶頸,那么你肯定會想到分庫分表,不論通過 ID hash 或者 range 的方式都可以,如下圖:

這下應該沒問題了吧,任憑你用戶再多,并發再高,我只要無限擴容資料庫,無限擴容應用,就可以了,關注Java技術堆疊微信公眾號,在后臺回復關鍵字:架構,可以獲取更多堆疊長整理的架構技術干貨,
這也是本文的標題,分庫分表就能解決無限擴容嗎?
實際上,像上面的架構,并不能解決,
其實,這個問題和 RPC 的問題有點類似:資料庫連接過多!!!
通常,我們的 RPC 應用由于是使用中間件進行訪問資料庫,應用實際上是不知道到底要訪問哪個資料庫的,訪問資料庫的規則由中間件決定,例如 sharding JDBC,這就導致,這個應用必須和所有的資料庫連接,就像我們上面的架構圖一樣,一個 RPC 應用需要和 3 個 mysql 連接,如果是 30 個 RPC 應用,每個 RPC 的資料庫連接池大小是8 ,每個 mysql 需要維護 240 個連接,我們知道,mysql 默認連接數是 100,最大連接數是 16384,也就是說,假設每個應用的連接池大小是 8 ,超過 2048 個應用就無法再繼續連接了,也就無法繼續擴容了,注意,由于每個物理庫有很多邏輯庫,再加上微服務運動如火如荼, 2048 并沒有看起來那么大,
也許你說,我可以通過前面加一個 proxy 來解決連接數的問題,實際上,代理的性能也會成為問題,為什么?代理的連接數也是不能超過 16384 的,如果并發超過 16384,變成 163840,那么 proxy 也解決不了問題,
怎么辦?****讓我們再看看上面的架構圖:

我們發現,問題是出在“每個 RPC 應用都要連所有的庫”,導致擴容應用的同時,每個資料庫連接數就要增加,就算增加資料庫,也不能解決連接數的問題,
那怎么辦呢?關注Java技術堆疊微信公眾號,在后臺回復關鍵字:架構,可以獲取更多堆疊長整理的架構技術干貨,
單元化
單元化,聽起來高大上,通常在一些 XXX 大會上,分享“關于兩地三中心”,“三地五中心”,“異地多活”等等牛逼的名詞的時候,單元化也會一起出現,
這里我們不討論那么牛逼的,就只說“資料庫連接數過多” 的問題,
實際上,思路很簡單:我們不讓應用連接所有的資料庫就可以了,
假設我們根據 range 分成了 10 個庫,現在有 10 個應用,我們讓每個應用只連一個庫,當應用增多變成 20個,資料庫的連接不夠用了,我們就將 10 個庫分成 20 個庫,這樣,無論你應用擴容到多少個,都可以解決資料庫連接數過多的問題,
注意:做這件事的前提是:你必須保證,訪問你這個應用的 request 請求的資料庫一定是在這個應用的,s
換個說法,當用戶從 DNS 那里進來的時候,就知道自己要去那個應用了,所以,規則在 DNS 之前就定好了,雖然這有點夸張,但肯定在進應用之前就知道要去哪個庫了,
所以,這通常需要一個規則,例如通過用戶 ID hash,由配置中心廣播 hash 規則,這樣,所有的組件都能保持一致的規則,從而正確的訪問到資料庫,如下圖:

到這里,我們終于解決了無限擴容的問題,
最后
本文從單體應用開始,逐步講述了一個正常后臺的演進歷程,知道了分庫分表并不能解決“無限擴容” 的問題,只有單元化才能解決這問題,而單元化則帶來更多的復雜性,但是好處不言而喻,
單元化帶來的更多的思路,
有了單元化,解決了無限擴容的問題,但是我們還沒有考慮單點的問題,即服務的可用性,要知道,我們這里的資料庫都是單點的,
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