CN113111070A - 一种基于分组进行数据分库分表的方法及其系统 - Google Patents

一种基于分组进行数据分库分表的方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于分组进行数据分库分表的方法，所述方法为：步骤S1、设置一分组概念，即组中包括多个的分库和多个的分表的集合，每个组均对应多个的订单库，每个订单库均对应多个的订单表；步骤S2、根据数据范围，将数据进行定位分组；步骤S3、分组后，根据哈希取模的方式进行定位到具体的订单库；步骤S4、根据数据的ID范围进行定位到具体的订单表，从而完成分库分表操作；能更加充分地利用服务器的性能。

Description

一种基于分组进行数据分库分表的方法及其系统
技术领域
本发明涉及计算机通讯技术领域，特别是一种基于分组进行数据分库分表的方法及其系统。
背景技术
中大型项目中，一旦遇到数据量比较大，就需要对数据进行拆分，一般有垂直和水平两种。垂直拆分一般从业务角度出发将原单库拆分多个库；水平拆分是将大数据拆分至多张表中，以缓解数据读写压力。目前分库分表方案中有常用的方案主要有：哈希（hash）取模的方案；其中，涉及的算法主要是路由算法，把路由的 key 按照指定的算法进行路由存放。
哈希（hash）取模方案，就是对指定的路由key（如：ID）对分表总数进行取模，数据可以均匀分配并存放到多张表中，这样此数据进行操作时，就不会有热点问题；但是缺点是扩容迁移数据较困难，重新做一个 hash 方案，放到新的规划分表中，有可能需要停机迁移，影响项目可用性。
发明内容
为克服上述问题，本发明的目的是提供一种基于分组进行数据分库分表的方法，既不需要迁移数据，又能解决数据热点的问题。
本发明采用以下方案实现：一种基于分组进行数据分库分表的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、设置一分组概念，即组中包括多个的分库和多个的分表的集合，每个组均对应多个的订单库，每个订单库均对应多个的订单表；
步骤S2、根据数据范围，将数据进行定位分组；
步骤S3、分组后，根据哈希取模的方式进行定位到具体的订单库；
步骤S4、根据数据的ID范围进行定位到具体的订单表，从而完成分库分表操作。
进一步的，所述分组是按照存放的数据范围进行划分，其中每个分组中的订单表的总数是固定的，且每个订单库中存放的订单表的数量也是固定的，每个订单表都设置有数据的ID数据范围；在接收到数据后，根据数据的ID的值进行路由分配到要划分的组中。
进一步的，所述步骤S3进一步具体为：每个组中的订单库都对应有编号，即订单库0、订单库1...订单库n；每个订单库中的订单表都对应有编号，即订单表0、订单表2...订单表m，其中n和m为整数；则订单表的编号是从小到大的顺序依次分配到订单库中，根据哈希取模的方式为：根据订单表的总数进行取模，即分组1，订单表的分表的总数为10，则数据的ID值按照10进行取模定位到对应的订单库，则设置订单库0中有4个订单表，即订单表0、订单表1、订单表2、订单表3存储在订单库0中，数据的ID值按照10进行取模后是0，1，2，3中的任意一个数值，则该数据定位到订单库0中，同理，设置订单库1中有3个订单表，即订单表4、订单表5、订单表6存储在订单库1中，数据的ID值按照10进行取模后是4，5，6中的任意一个数值，则该数据定位到订单库1中，依次类推，将数据进行定位到具体的订单库。
进一步的，所述步骤S4进一步具体为：将数据的ID值与订单表中数据的ID数据范围进行比对，要是数据的ID值落入订单表中数据的ID数据范围；则定位到具体的订单库中的订单表，从而完成分库分表操作。
本发明还提供了一种基于分组进行数据分库分表的系统，所述系统包括分组设定模块、分组定位模块、订单库定位模块、以及订单表定位模块；
所述分组设定模块，用于设置一分组概念，即组中包括多个的分库和多个的分表的集合，每个组均对应多个的订单库，每个订单库均对应多个的订单表；
所述分组定位模块，用于根据数据范围，将数据进行定位分组；
所述订单库定位模块，用于分组后，根据哈希取模的方式进行定位到具体的订单库；
所述订单表定位模块，根据数据的ID范围进行定位到具体的订单表，从而完成分库分表操作。
进一步的，所述分组是按照存放的数据范围进行划分，其中每个分组中的订单表的总数是固定的，且每个订单库中存放的订单表的数量也是固定的，每个订单表都设置有数据的ID数据范围；在接收到数据后，根据数据的ID的值进行路由分配到要划分的组中。
进一步的，所述订单库定位模块的实现方式进一步具体为：每个组中的订单库都对应有编号，即订单库0、订单库1...订单库n；每个订单库中的订单表都对应有编号，即订单表0、订单表2...订单表m，其中n和m为整数；则订单表的编号是从小到大的顺序依次分配到订单库中，根据哈希取模的方式为：根据订单表的总数进行取模，即分组1，订单表的分表的总数为10，则数据的ID值按照10进行取模定位到对应的订单库，则设置订单库0中有4个订单表，即订单表0、订单表1、订单表2、订单表3存储在订单库0中，数据的ID值按照10进行取模后是0，1，2，3中的任意一个数值，则该数据定位到订单库0中，同理，设置订单库1中有3个订单表，即订单表4、订单表5、订单表6存储在订单库1中，数据的ID值按照10进行取模后是4，5，6中的任意一个数值，则该数据定位到订单库1中，依次类推，将数据进行定位到具体的订单库。
进一步的，所述订单表定位模块的实现方式进一步具体为：将数据的ID值与订单表中数据的ID数据范围进行比对，要是数据的ID值落入订单表中数据的ID数据范围；则定位到具体的订单库中的订单表，从而完成分库分表操作。
本发明的有益效果在于：本发明提出了既不需要迁移数据，又能解决数据热点问题的分库分表的方法和系统，且支持根据服务器的性能以及存储高低，适当均匀调整存储，可使得服务器性能被更加充分的利用。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图。
图2是本发明的实施例一中数据进行分库分表的流程示意图。
图3是本发明的实施例二中数据进行分库分表的流程示意图。
图4是本发明的系统原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参阅图1所示，本发明的一种基于分组进行数据分库分表的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、设置一分组概念，即组中包括多个的分库和多个的分表的集合，每个组均对应多个的订单库，每个订单库均对应多个的订单表；
步骤S2、根据数据范围，将数据进行定位分组；所述分组是按照存放的数据范围进行划分，其中每个分组中的订单表的总数是固定的，且每个订单库中存放的订单表的数量也是固定的，每个订单表都设置有数据的ID数据范围；在接收到数据后，根据数据的ID的值进行路由分配到要划分的组中。
步骤S3、分组后，根据哈希取模的方式进行定位到具体的订单库；所述步骤S3进一步具体为：每个组中的订单库都对应有编号，即订单库0、订单库1...订单库n；每个订单库中的订单表都对应有编号，即订单表0、订单表2...订单表m，其中n和m为整数；则订单表的编号是从小到大的顺序依次分配到订单库中，根据哈希取模的方式为：根据订单表的总数进行取模，即分组1，订单表的分表的总数为10，则数据的ID值按照10进行取模定位到对应的订单库，则设置订单库0中有4个订单表，即订单表0、订单表1、订单表2、订单表3存储在订单库0中，数据的ID值按照10进行取模后是0，1，2，3中的任意一个数值，则该数据定位到订单库0中，同理，设置订单库1中有3个订单表，即订单表4、订单表5、订单表6存储在订单库1中，数据的ID值按照10进行取模后是4，5，6中的任意一个数值，则该数据定位到订单库1中，依次类推，将数据进行定位到具体的订单库。
下面结合一具体实施例对本发明做进一步说明：
一种基于分组进行数据分库分表的方法，所述方法为：
步骤1：设置一分组概念，即组中包括多个的分库和多个的分表的集合，每个组均对应多个的订单库，每个订单库均对应多个的订单表；
步骤2：根据数据范围定位分组
本发明支持扩容的方式是通过定义分组实现，如分组1（图2，存放的数据范围是0-4000万）、分组2（图3，存放的数据范围是4000万-8000万）等等，所以在定位分组的时候，需要根据ID的值进行路由即可，如ID=15000，则路由到分组1。
步骤3：根据哈希取模的方式定位具体数据库
为了实现根据服务器性能情况，针对性地分配存储容量，如性能高、存储高，就可以安排多存放些数据，有些性能低的就少放点数据，因此本发明的哈希取模是根据分表的总数进行取模，如分组1，分表总数为10，数据ID按照10进行取模定位到对应的数据库。图2中，对10 进行取模，如果值为【0，1，2，3】就路由到订单库0，【4，5，6】路由到订单库1，【7，8，9】路由到订单库2。订单库0承担了 4/10 的数据量，订单库1承担了 3/10 的数据量，订单库2也承担了 3/10 的数据量。即解决了热点的问题，以及可以按照服务器指标，设计数据量的分配。其中，数据ID进行订单表的总数进行取模后得到的值，实质是与订单表的编号进行对比判断。
步骤4：根据数据范围定位表
定位到数据库后，根据ID的范围，可以路由至具体的订单表；即将数据的ID值与订单表中数据的ID数据范围进行比对，要是数据的ID值落入订单表中数据的ID数据范围；则定位到具体的订单库中的订单表，从而完成分库分表操作。
请参阅图4所示，本发明还提供了一种基于分组进行数据分库分表的系统，所述系统包括分组设定模块、分组定位模块、订单库定位模块、以及订单表定位模块；
所述分组设定模块，用于设置一分组概念，即组中包括多个的分库和多个的分表的集合，每个组均对应多个的订单库，每个订单库均对应多个的订单表；
所述分组定位模块，用于根据数据范围，将数据进行定位分组；
所述订单库定位模块，用于分组后，根据哈希取模的方式进行定位到具体的订单库；
所述订单表定位模块，根据数据的ID范围进行定位到具体的订单表，从而完成分库分表操作。
其中，所述分组是按照存放的数据范围进行划分，其中每个分组中的订单表的总数是固定的，且每个订单库中存放的订单表的数量也是固定的，每个订单表都设置有数据的ID数据范围；在接收到数据后，根据数据的ID的值进行路由分配到要划分的组中。
所述订单库定位模块的实现方式进一步具体为：每个组中的订单库都对应有编号，即订单库0、订单库1...订单库n；每个订单库中的订单表都对应有编号，即订单表0、订单表2...订单表m，其中n和m为整数；则订单表的编号是从小到大的顺序依次分配到订单库中，根据哈希取模的方式为：根据订单表的总数进行取模，即分组1，订单表的分表的总数为10，则数据的ID值按照10进行取模定位到对应的订单库，则设置订单库0中有4个订单表，即订单表0、订单表1、订单表2、订单表3存储在订单库0中，数据的ID值按照10进行取模后是0，1，2，3中的任意一个数值，则该数据定位到订单库0中，同理，设置订单库1中有3个订单表，即订单表4、订单表5、订单表6存储在订单库1中，数据的ID值按照10进行取模后是4，5，6中的任意一个数值，则该数据定位到订单库1中，依次类推，将数据进行定位到具体的订单库。
另外，所述订单表定位模块的实现方式进一步具体为：将数据的ID值与订单表中数据的ID数据范围进行比对，要是数据的ID值落入订单表中数据的ID数据范围；则定位到具体的订单库中的订单表，从而完成分库分表操作。
总之，本发明先定义一个分组（group）概念，组里面包括了一些分库和分表的集合，然后根据哈希取模定位分库，再根据数据范围定位分表，最终找到要访问的数据介质，进行相关数据的操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种基于分组进行数据分库分表的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤S1、设置一分组概念，即组中包括多个的分库和多个的分表的集合，每个组均对应多个的订单库，每个订单库均对应多个的订单表；
步骤S2、根据数据范围，将数据进行定位分组；
步骤S3、分组后，根据哈希取模的方式进行定位到具体的订单库；
步骤S4、根据数据的ID范围进行定位到具体的订单表，从而完成分库分表操作。
2.根据权利要求1所述的一种基于分组进行数据分库分表的方法，其特征在于：所述分组是按照存放的数据范围进行划分，其中每个分组中的订单表的总数是固定的，且每个订单库中存放的订单表的数量也是固定的，每个订单表都设置有数据的ID数据范围；在接收到数据后，根据数据的ID的值进行路由分配到要划分的组中。
3.根据权利要求2所述的一种基于分组进行数据分库分表的方法，其特征在于：所述步骤S3进一步具体为：每个组中的订单库都对应有编号，即订单库0、订单库1...订单库n；每个订单库中的订单表都对应有编号，即订单表0、订单表2...订单表m，其中n和m为整数；则订单表的编号是从小到大的顺序依次分配到订单库中，根据哈希取模的方式为：根据订单表的总数进行取模，即分组1，订单表的分表的总数为10，则数据的ID值按照10进行取模定位到对应的订单库，则设置订单库0中有4个订单表，即订单表0、订单表1、订单表2、订单表3存储在订单库0中，数据的ID值按照10进行取模后是0，1，2，3中的任意一个数值，则该数据定位到订单库0中，同理，设置订单库1中有3个订单表，即订单表4、订单表5、订单表6存储在订单库1中，数据的ID值按照10进行取模后是4，5，6中的任意一个数值，则该数据定位到订单库1中，依次类推，将数据进行定位到具体的订单库。
4.根据权利要求2所述的一种基于分组进行数据分库分表的方法，其特征在于：所述步骤S4进一步具体为：将数据的ID值与订单表中数据的ID数据范围进行比对，要是数据的ID值落入订单表中数据的ID数据范围；则定位到具体的订单库中的订单表，从而完成分库分表操作。
5.一种基于分组进行数据分库分表的系统，其特征在于：所述系统包括分组设定模块、分组定位模块、订单库定位模块、以及订单表定位模块；
所述分组设定模块，用于设置一分组概念，即组中包括多个的分库和多个的分表的集合，每个组均对应多个的订单库，每个订单库均对应多个的订单表；
所述分组定位模块，用于根据数据范围，将数据进行定位分组；
所述订单库定位模块，用于分组后，根据哈希取模的方式进行定位到具体的订单库；
所述订单表定位模块，根据数据的ID范围进行定位到具体的订单表，从而完成分库分表操作。
6.根据权利要求5所述的一种基于分组进行数据分库分表的系统，其特征在于：所述分组是按照存放的数据范围进行划分，其中每个分组中的订单表的总数是固定的，且每个订单库中存放的订单表的数量也是固定的，每个订单表都设置有数据的ID数据范围；在接收到数据后，根据数据的ID的值进行路由分配到要划分的组中。
7.根据权利要求6所述的一种基于分组进行数据分库分表的系统，其特征在于：所述订单库定位模块的实现方式进一步具体为：每个组中的订单库都对应有编号，即订单库0、订单库1...订单库n；每个订单库中的订单表都对应有编号，即订单表0、订单表2...订单表m，其中n和m为整数；则订单表的编号是从小到大的顺序依次分配到订单库中，根据哈希取模的方式为：根据订单表的总数进行取模，即分组1，订单表的分表的总数为10，则数据的ID值按照10进行取模定位到对应的订单库，则设置订单库0中有4个订单表，即订单表0、订单表1、订单表2、订单表3存储在订单库0中，数据的ID值按照10进行取模后是0，1，2，3中的任意一个数值，则该数据定位到订单库0中，同理，设置订单库1中有3个订单表，即订单表4、订单表5、订单表6存储在订单库1中，数据的ID值按照10进行取模后是4，5，6中的任意一个数值，则该数据定位到订单库1中，依次类推，将数据进行定位到具体的订单库。
8.根据权利要求6所述的一种基于分组进行数据分库分表的系统，其特征在于：所述订单表定位模块的实现方式进一步具体为：将数据的ID值与订单表中数据的ID数据范围进行比对，要是数据的ID值落入订单表中数据的ID数据范围；则定位到具体的订单库中的订单表，从而完成分库分表操作。
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