无需数据迁移的水平分库方案

在工作中，曾经做过一个项目，采用了哈希取模的方法进行水平分库，这种方法简单高效，但是在数据库规模有所变动的时候，需要做数据迁移。本文介绍一个自己拍脑袋想出来的一种简易的水平分库方案，以解决数据迁移的问题。

首先，我将数据库表中的字段分为三种类型：主键(通常是整型 id)、关键字段、非关键字段。关键字段指的是该字段在当前表结构中具有决定性意义，如图书借阅记录表中的 userId。

其次，主键必须包含分片信息，即分库的下标值，可通过对主键进行解析获得分库下标，直接定位到对应数据库。

然后，我们来讨论增删改查。

1. 增：
   1. 增加包含关键字段的记录。对关键字段的值进行哈希，然后对当前数据库规模值取模(注意这里的当前，后面会解释时间点的意义)，即：hash(key) % {count of db}(1)，从而获取到该记录所应该落地的数据库下标。
   2. 增加不包含关键字段的记录。这种情况，可直接随机落地，注意分库信息一定要记录到主键中。
2. 删：
   1. 根据主键删除特定记录。由于主键中记录了分库信息，因此可以快速定位到相应的分库。
   2. 根据关键字段删除特定记录。由于相同的关键字段值都会被路由到同一个数据库，因此使用公式(1)算出分库下标，即可定位到相应分库。
   3. 根据非关键字段删除特定记录。这种情况需要对所有数据库都执行相同语句。
3. 改：同上。
4. 查：同上。

以上说的情况是采用了哈希取模的方法进行水平分库，接下来要加入分片规模记录的概念(在个人项目中定义的接口为

IShardScaleRecord)。

分片规模记录保存了数据库规模的变动记录，具体如下：

{

{1531375099000, 1},// 2018/7/12 13:58:19 数据库规模为 1

{1531459618000, 2}// 2018/7/13 13:26:58 数据库规模为 2

}

加入了该记录以后，在数据库扩容并不做数据迁移的情况下，也无需全库操作。此时，我们再来讨论增删改查。

1. 增：增加操作与之前并没有差别，需要注意的是当前这个时间点，在增加记录时 {count of db} 为最后一条分片规模记录的数据库规模大小。
2. 删：
   1. 根据主键删除特定记录。由于主键中记录了分库信息，因此可以快速定位到相应的分库。
   2. 根据关键字段删除特定记录。这种情况需要分为三种情况。
      1. 指定了某个时间点。根据分片规模记录，获取到当前时间点的数据库规模代入公式(1)计算得到分库下标。
      2. 指定了某个时间段。根据分片规模记录，获取该时间段内的数据库规模列表，遍历该列表，使用公式(1)计算得到分库下标列表，同时对该列表中的分库进行删除操作。
      3. 未指定时间点(段)。遍历整个分片规模记录，使用公式(1)计算得到分库下标列表，同时对该列表中的分库进行删除操作。
   3. 根据非关键字段删除特定记录。这种情况需要对所有数据库都执行相同语句。
3. 改：同上。
4. 查：同上。

至此，本人拍脑袋瞎想的方案介绍完毕，欢迎各位大佬指导批评。

附上项目地址。