不要分庫分表了，快試試 TiDB 吧，兼容MySQL，1500 家企業都在用
當我們使用 Mysql數據庫到達一定量級以后，性能就會逐步下降，而解決此類問題，常用的手段就是引入數據庫中間件進行分庫分表處理，比如使用 Mycat、ShadingShpere、tddl，但是這種都是過去式了，現在使用分布式數據庫可以避免分庫分表
為什么不建議分庫分表呢？
分庫分表以后，會面臨以下問題
- 分頁問題，例如：使用傳統寫法，隨著頁數過大性能會急劇下降
- 分布式事務問題
- 數據遷移問題，例如：需要把現有數據通過分配算法導入到所有的分庫中
- 數據擴容問題，分庫分表的數據總有一天也會到達極限，需要增大分片
- 開發模式變化，比如在請求數據時，需要帶分片鍵，否則就會導致所有節點執行
- 跨庫跨表查詢問題
- 業務需要進行一定取舍，由于分庫分表的局限性，有些場景下需要業務進行取舍
以上只是列舉了一部分問題，為了避免這些問題，可以使用分布式數據庫TiDB來處理
TiDB介紹
TiDB 是 PingCAP 公司研發的一款開源分布式關系型數據庫，從 2015年 9 月開源，至今已經有9 年時間，可以說已經非常成熟，它是一款同時支持OLTP（在線事務處理）和OLAP（在線分析處理）的融合型分布式數據庫產品，具備水平擴縮容，金融級高可用、實時 HTAP（Hybrid Transactional and Analytical Processing）、云原生的分布式數據庫，兼容 MySQL 5.7 協議和 MySQL 生態等重要特性，它適合高可用、強一致要求較高、數據規模較大等各種應用場景。
核心特性
- 金融級高可用
- 在線水平擴容或者縮容，并且存算分離
- 云原生的分布式數據庫，支持部署在公有云，私有云，混合云中
- 實時HTAP，提供TIKV行存儲引擎和TiFlash列存儲引擎
- 兼容MySQL協議和MySQL生態
- 分布式事務強一致性
- 從 MySQL 無縫切換到 TiDB，幾乎無需修改代碼，遷移成本極低
- PD在分布式理論CAP方面滿足CP，是強一致性的
應用場景
- 對數據一致性及高可靠、系統高可用、可擴展性、容災要求較高的金融行業屬性的場景
- 對存儲容量、可擴展性、并發要求較高的海量數據及高并發的OLTP場景
- 數據匯聚、二次加工處理的場景
案例
TiDB 有1500 多家不同行業的企業應用在了生產環境，以下是一些有代表性企業，要想查看更多案例，可以訪問TiDB 官網查詢
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系統架構
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TIDB Server
SQL 層，對外暴露 MySQL 協議的連接 endpoint，負責接收SQL請求，處理SQL相關的邏輯，并通過PD找到存儲計算所需數據的TiKV地址，與TiKV交互獲取數據，最終返回結果。TiDB Server 是無狀態的，其本身并不存儲數據，只負責計算，可以無限水平擴展，可以通過負載均衡組件（LVS、HAProxy或F5）對外提供統一的接入地址，客戶端的連接可以均勻地分攤在多個 TiDB 實例上以達到負載均衡的效果。
PD Server
整個集群的管理模塊，其主要工作有三個：
- 存儲集群的元信息（某個Key存儲在那個TiKV節點）；
- 對TiKV集群進行調度和負載均衡、Leader選舉；
- 分配全局唯一且遞增的事務ID。
PD 是一個集群，需要部署奇數個節點，一般線上推薦至少部署3個節點。PD在選舉的過程中無法對外提供服務，這個時間大約是3秒。
TIKV Server
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TiDB 現在同時支持OLTP 和 OLAP，而TiKV負責存儲OLTP數據，從外部看TiKV是一個分布式的提供事務的Key-Value存儲引擎。存儲數據的基本單位是Region，每個Region負責存儲一個Key Range（從StartKey到EndKey的左閉右開區間）的數據，每個TiKV節點會負責多個Region。
TiKV如何做到數據不丟失？
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簡單理解，就是把數據復制到多臺機器上，這樣一個節點down 機，其他節點上的副本還能繼續提供服務；復雜理解，需要這個數據可靠并且高效復制到其他節點，并且能處理副本失效的情況，那怎么做呢，就是使用 Raft一致性算法
Region 與副本之間通過 Raft 協議來維持數據一致性，任何寫請求都只能在 Leader 上寫入，并且需要寫入多數副本后（默認配置為 3 副本，即所有請求必須至少寫入兩個副本成功）才會返回客戶端寫入成功。
分布式事務支持
TiKV 支持分布式事務，我們可以一次性寫入多個 key-value 而不必關心這些 key-value 是否處于同一個數據切片 (Region) 上，TiKV 的分布式事務參考了Google 在 BigTable 中使用的事務模型Percolator，具體可以訪問論文了解
與MySQL的對比
支持的特性
- 支持分布式事務，原理是基于Google Percolator，Percolator是基于Bigtable的，所以數據結構直接使用了Bigtable的Tablet。詳情可參考https://zhuanlan.zhihu.com/p/39896539
- 支持鎖，TIDB是樂觀鎖 +MVCC ，MySQL是悲觀鎖+MVCC，要注意TIDB執行Update、Insert、Delete時不會檢查沖突，只有在提交時才會檢查寫寫沖突，所以在業務端執行SQL語句后，要注意檢查返回值，即使執行沒有出錯，提交的時候也可能出錯。
不支持的功能特性
- 不支持存儲過程、函數、觸發器
- 自增id只支持在單個TIDB Server的自增，不支持多個TIDB Server的自增。
- 外鍵約束
- 臨時表
- Mysql追蹤優化器
- XA 語法（TiDB 內部使用兩階段提交，但并沒有通過 SQL 接口公開）
資源使用情況
以下內容參考：https://pingcap.medium.com/an-8x-system-performance-boost-why-we-migrated-from-mysql-to-a-newsql-database-a42570ab765a
TiDB 具有很高的數據壓縮比，MySQL 中的 10.8 TB 數據在 TiDB 中變成了 3.2 TB，還是三副本的總數據量。因此，MySQL 與 TiDB 的空間使用比例為 3.4:1。
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同等量級，使用2 年以后，資源使用情況
- MySQL使用32 個節點，而 TiDB 只有 14 個
- MySql 用了 512 個 CPU 核心，而 TiDB 將僅使用 224 個，不到 MySQL 的一半。
- MySQL 使用 48 TB 存儲空間，而 TiDB 將使用 16 TB，僅為 MySQL 的 1/3。
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性能測試
測試報告 1
來源:https://www.percona.com/blog/a-quick-look-into-tidb-performance-on-a-single-server/
五個 ecs 實例，使用了不同配置，以此測試
- t2.medium：2 個 CPU 核心
- x1e.xlarge：4 個 CPU 核心
- r4.4xlarge：16 個 CPU 核心
- m4.16xlarge：64 個 CPU 核心
- m5.24xlarge：96 個 CPU 核心
MySQL 中的數據庫大小為 70Gb，TiDB 中的數據庫大小為 30Gb（壓縮）。該表沒有二級索引（主鍵除外）。
測試用例
- 簡單計數(*):
select count(*) from ontime;- 簡單分組依據
select count(*), year from ontime group by year order by year;- 用于全表掃描的復雜過濾器
select * from ontime where UniqueCarrier = 'DL' and TailNum = 'N317NB' and FlightNum = '2' and Origin = 'JFK' and Dest = 'FLL' limit 10;- 復雜的分組依據和排序依據查詢
select SQL_CALC_FOUND_ROWS
FlightDate, UniqueCarrier as carrier,
FlightNum,
Origin,
Dest
FROM ontime
WHERE
DestState not in ('AK', 'HI', 'PR', 'VI')
and OriginState not in ('AK', 'HI', 'PR', 'VI')
and flightdate > '2015-01-01'
and ArrDelay < 15
and cancelled = 0 and Diverted = 0
and DivAirportLandings = '0'
ORDER by DepDelay DESC
LIMIT 10;下圖表示結果（條形表示查詢響應時間，越小越好）：
系統基準測試
在 m4.16xlarge 實例上使用 Sysbench 進行點選擇（意味著通過主鍵選擇一行，線程范圍從 1 到 128）（內存限制：無磁盤讀?。?。結果在這里。條形代表每秒的交易數量，越多越好：
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系統測試報告 2
來源：https://www.dcits.com/show-269-4103-1.html
硬件配置
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測試場景
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測試分兩階段進行，第一階段測試數據為100萬單，第二階段測試數據為1300萬單。在此基礎上，使用Jmeter壓力測試10萬單結果如下：
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從測試結果來看，在小數據量mysql性能是好于TiDB，因為 TiDB 是分布式架構，如果小數據量，在網絡通訊節點分發一致性等方面花的時間就很多，然后各個節點執行完還要匯總返回，所以開銷是比較大的，但是數據量一上來TiDB 優勢就體現出來了，因此數據量比較小，沒必要使用 TiDB
總結
以上介紹了 TiDB架構，以及它的一些特性，同時也與 mysql 進行了對比，如果貴司的數據量比較大，正在考慮要分庫分表，那么完全可以使用它，來避免分庫分表，分庫分表是一個過渡方案，使用分布式數據庫才是終極方案。
