影子库

整体架构

Apache ShardingSphere 通过解析 SQL，对传入的 SQL 进行影子判定，根据配置文件中用户设置的影子规则，路由到生产库或者影子库。

执行流程

影子规则

影子规则包含影子数据源映射关系，影子表以及影子算法。

规则

影子库映射：生产数据源名称和影子数据源名称映射关系。

影子表：压测相关的影子表。影子表必须存在于指定的影子库中，并且需要指定影子算法。

影子算法：SQL 路由影子算法。

默认影子算法：默认影子算法。选配项，对于没有配置影子算法表的默认匹配算法。

路由过程

以 INSERT 语句为例，在写入数据时，Apache ShardingSphere 会对 SQL 进行解析，再根据配置文件中的规则，构造一条路由链。在当前版本的功能中， 影子功能处于路由链中的最后一个执行单元，即，如果有其他需要路由的规则存在，如分片，Apache ShardingSphere 会首先根据分片规则，路由到某一个数据库，再 执行影子路由判定流程，判定执行SQL满足影子规则的配置，数据路由到与之对应的影子库，生产数据则维持不变。

影子判定流程

影子库功能对执行的 SQL 语句进行影子判定。影子判定支持两种类型算法，用户可根据实际业务需求选择一种或者组合使用。

DML 语句

支持两种算法。影子判定会首先判断执行 SQL 相关表与配置的影子表是否有交集。如果有交集，依次判定交集部分影子表关联的影子算法，有任何一个判定成功。SQL 语句路由到影子库。 影子表没有交集或者影子算法判定不成功，SQL 语句路由到生产库。

DDL 语句

仅支持注解影子算法。在压测场景下，DDL 语句一般不需要测试。主要在初始化或者修改影子库中影子表时使用。

影子判定会首先判断执行 SQL 是否包含注解。如果包含注解，影子规则中配置的 HINT 影子算法依次判定。有任何一个判定成功。SQL 语句路由到影子库。 执行 SQL 不包含注解或者 HINT 影子算法判定不成功，SQL 语句路由到生产库。

影子算法

影子算法详情，请参见内置影子算法列表

使用案例

场景需求

假设一个电商网站要对下单业务进行压测。压测相关表 t_order 为影子表，生产数据执行到 ds 生产数据库，压测数据执行到数据库 ds_shadow 影子库。

影子库配置

建议配置如下（YAML 格式展示）：

  1. data-sources:
  2.   shadow-data-source:
  3.     source-data-source-name: ds
  4.     shadow-data-source-name: ds-shadow
  5. tables:
  6.   t_order:
  7.     data-source-names: shadow-data-source
  8.     shadow-algorithm-names:
  9.       - simple-hint-algorithm
  10.       - user-id-value-match-algorithm
  11. shadow-algorithms:
  12.   simple-hint-algorithm:
  13.     type: SIMPLE_HINT
  14.     props:
  15.       foo: bar
  16.   user-id-value-match-algorithm:
  17.     type: VALUE_MATCH
  18.     props:
  19.       operation: insert
  20.       column: user_id
  21.       value: 0
  23. sql-parser:
  24.   sql-comment-parse-enabled: true

注意： 如果使用注解影子算法，需要开启解析 SQL 注释配置项 sql-comment-parse-enabled: true。默认关闭。 请参考 SQL 解析配置

影子库环境

  • 创建影子库 ds_shadow。

  • 创建影子表，表结构与生产环境必须一致。假设在影子库创建 t_order 表。创建表语句需要添加 SQL 注释 /*foo:bar,...*/。即：

  1. CREATE TABLE t_order (order_id INT(11) primary key, user_id int(11) not null, ...) /*foo:bar,...*/

执行到影子库。

注意：如果使用 MySQL 客户端进行测试，链接需要使用参数：-c 例如：

  1. mysql> mysql -u root -h127.0.0.1 -P3306 -proot -c

参数说明：保留注释，发送注释到服务端。

执行包含注解 SQL 例如：

  1. SELECT * FROM table_name /*shadow:true,foo:bar*/;

不使用参数 -c 会被 MySQL 客户端截取注释语句变为:

  1. SELECT * FROM table_name;

影响测试结果。

影子算法使用

  1. 列影子算法使用

假设 t_order 表中包含下单用户ID的 user_id 列。 实现的效果，当用户ID为 0 的用户创建订单产生的数据。 即：

  1. INSERT INTO t_order (order_id, user_id, ...) VALUES (xxx..., 0, ...)

会执行到影子库，其他数据执行到生产库。

无需修改任何 SQL 或者代码，只需要对压力测试的数据进行控制就可以实现在线的压力测试。

算法配置如下（YAML 格式展示）：

  1. shadow-algorithms:
  2.   user-id-value-match-algorithm:
  3.     type: VALUE_MATCH
  4.     props:
  5.       operation: insert
  6.       column: user_id
  7.       value: 0

注意：影子表使用列影子算法时，相同类型操作（INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT）目前仅支持单个字段。

  1. 使用 Hint 影子算法

假设 t_order 表中不包含可以对值进行匹配的列。添加注解 /*foo:bar,...*/ 到执行 SQL 中，即：

  1. SELECT * FROM t_order WHERE order_id = xxx /*foo:bar,...*/

会执行到影子库，其他数据执行到生产库。

算法配置如下（YAML 格式展示）：

  1. shadow-algorithms:
  2.   simple-hint-algorithm:
  3.     type: SIMPLE_HINT
  4.     props:
  5.       foo: bar
  1. 混合使用影子模式

假设对 t_order 表压测需要覆盖以上两种场景，即，

  1. INSERT INTO t_order (order_id, user_id, ...) VALUES (xxx..., 0, ...);
  3. SELECT * FROM t_order WHERE order_id = xxx /*foo:bar,...*/;

都会执行到影子库，其他数据执行到生产库。

算法配置如下（YAML 格式展示）：

  1. shadow-algorithms:
  2.   user-id-value-match-algorithm:
  3.     type: VALUE_MATCH
  4.     props:
  5.       operation: insert
  6.       column: user_id
  7.       value: 0
  8.   simple-hint-algorithm:
  9.     type: SIMPLE_HINT
  10.     props:
  11.       foo: bar
  1. 使用默认影子算法

假设对 t_order 表压测使用列影子算法，其他相关其他表都需要使用 Hint 影子算法。即,

  1. INSERT INTO t_order (order_id, user_id, ...) VALUES (xxx..., 0, ...);
  3. INSERT INTO t_xxx_1 (order_item_id, order_id, ...) VALUES (xxx..., xxx..., ...) /*foo:bar,...*/;
  5. SELECT * FROM t_xxx_2 WHERE order_id = xxx /*foo:bar,...*/;
  7. SELECT * FROM t_xxx_3 WHERE order_id = xxx /*foo:bar,...*/;

都会执行到影子库，其他数据执行到生产库。

配置如下（YAML 格式展示）：

  1. data-sources:
  2.   shadow-data-source:
  3.     source-data-source-name: ds
  4.     shadow-data-source-name: ds-shadow
  5. tables:
  6.   t_order:
  7.     data-source-names: shadow-data-source
  8.     shadow-algorithm-names:
  9.       - simple-hint-algorithm
  10.       - user-id-value-match-algorithm
  11. default-shadow-algorithm-name: simple-note-algorithm
  12. shadow-algorithms:
  13.   simple-hint-algorithm:
  14.     type: SIMPLE_HINT
  15.     props:
  16.       foo: bar
  17.   user-id-value-match-algorithm:
  18.     type: VALUE_MATCH
  19.     props:
  20.       operation: insert
  21.       column: user_id
  22.       value: 0
  24. sql-parser:
  25.   sql-comment-parse-enabled: true

注意 默认影子算法仅支持 Hint 影子算法。 使用时必须确保配置文件中 props 的配置项小于等于 SQL 注释中的配置项，且配置文件的具体配置要和 SQL 注释中写的配置一样，配置文件中配置项越少，匹配条件越宽松

  1. simple-note-algorithm:
  2.   type: SIMPLE_HINT
  3.   props:
  4.     foo: bar
  5.     foo1: bar1

如当前 props 项中配置了 2 条配置，在 SQL 中可以匹配的写法有如下：

  1. SELECT * FROM t_xxx_2 WHERE order_id = xxx /*foo:bar, foo1:bar1*/
  1. SELECT * FROM t_xxx_2 WHERE order_id = xxx /*foo:bar, foo1:bar1, foo2:bar2, ...*/
  1. simple-note-algorithm:
  2.   type: SIMPLE_HINT
  3.   props:
  4.     foo: bar

如当前 props 项中配置了 1 条配置，在sql中可以匹配的写法有如下：

  1. SELECT * FROM t_xxx_2 WHERE order_id = xxx /*foo:foo*/
  1. SELECT * FROM t_xxx_2 WHERE order_id = xxx /*foo:foo, foo1:bar1, ...*/