随着数据规模的不断扩大，传统的单一数据库已经不能满足应用需求，面临着性能瓶颈、可扩展性差等问题。为了解决这些问题，对数据进行分片成为了一个不错的选择。sharding-jdbc 是一个开源的 jdbc 驱动程序，它提供了数据分片、读写分离等功能。在 java api 开发中使用 sharding-jdbc 进行数据分片是非常方便、高效、灵活的选择。
一、什么是数据分片
数据库分片（Sharding）是指将一个原本存储于单个数据库中的数据集合拆分成多个部分（分片），并分别存储于很多服务器中的行为，可以提升数据存储和查询的处理能力，降低单点故障的发生。一般来说，在对数据进行分片的时候，可以基于不同的分片规则（Sharding Rule），或者说使用不同的算法来进行分片。
二、Sharding-JDBC 简介
Sharding-JDBC 是一个基于 JDBC 实现的数据分片中间件。它使用了现代化架构的设计，具有高性能、高可用、易扩展几个特点，目前已经成为了开源社区中非常受欢迎的分库分表组件之一。Sharding-JDBC 可以实现对 SQL 透明切分、对分布式事务支持、对读写分离的支持等。
三、Sharding-JDBC 的使用
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如果想在 Java API 开发中使用 Sharding-JDBC 进行数据分片，可以按照以下步骤进行：
1.添加Maven依赖
添加 Sharding-JDBC 的 Maven 依赖，如下：
```
io.shardingjdbc
sharding-jdbc-core
${sharding-jdbc.version}
```
2.配置分片规则
在使用 Sharding-JDBC 进行数据分片的时候，需要配置相关的分片规则。可以通过 code 或者 yml 配置文件来进行配置。以下是配置文件的一个示例：
```
spring:
datasource:
names: ds_0, ds_1
ds_0:
url: jdbc:mysql://192.168.10.0:3306/demo_ds_0?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&autoReconnect=true&allowMultiQueries=true&serverTimezone=UTC&useSSL=false
username: root
password: xxxx
driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
ds_1:
url: jdbc:mysql://192.168.10.1:3306/demo_ds_1?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&autoReconnect=true&allowMultiQueries=true&serverTimezone=UTC&useSSL=false
username: root
password: xxxx
driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
sharding:
tables:
user:
actualDataNodes: ds_$->{0..1}.user_$->{0..3}
tableStrategy:
complex:
shardingColumns: user_id,org_id
algorithmClassName: com.example.algorithm.ModuloTableShardingAlgorithm
```
3.创建分片数据源
配置好分片规则之后，需要在程序中创建分片数据源（ShardingDataSource），如下：
```
@Bean
public DataSource shardingDataSource() throws SQLException {
DataSourceRule dataSourceRule = new DataSourceRule(createDataSourceMap());
ShardingRule shardingRule = ShardingRule.builder()
.dataSourceRule(dataSourceRule)
.tableRules(Collections.singletonList(getUserTableRule()))
.databaseShardingStrategy(new DatabaseShardingStrategy("org_id", new ModuloDatabaseShardingAlgorithm()))
.tableShardingStrategy(new TableShardingStrategy("user_id,org_id", new ModuloTableShardingAlgorithm()))
.build();
Properties properties = new Properties();
properties.setProperty("sql.show", "true");
return new ShardingDataSource(shardingRule, properties);
}
```
这里需要注意的是，我们需要自己提供数据源（DataSource），可以使用 HikariCP 等第三方的数据源，在创建分片数据源的时候，将这些数据源定义为 DataSourceRule，并将其传递给 ShardingRule，就可以创建出分片数据源了。
4.使用分片数据源进行查询
在程序中，可以使用 ShardingDataSource 进行数据的查询、插入等操作，如下：
```
@Autowired
private DataSource shardingDataSource;
@Override
public void insert(User user) {
String sql = "INSERT INTO user (user_id, org_id, username, password) VALUES (?, ?, ?, ?)";
try (Connection conn = shardingDataSource.getConnection();
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {
ps.setLong(1, user.getUserId());
ps.setLong(2, user.getOrgId());
ps.setString(3, user.getUsername());
ps.setString(4, user.getPassword());
ps.execute();
} catch (SQLException throwables) {
throwables.printStackTrace();
}
}
```
在 ShardingDataSource 中，我们可以使用 Connection 对象进行 SQL 语句的执行。ShardingDataSource 会自动将 SQL 语句按照分片规则进行分片，并将每个分片的 SQL 语句发送到对应的数据库进行执行，最后将结果合并起来返回。
四、总结
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Sharding-JDBC 在 Java API 开发中使用，可以提供非常便捷、高效、灵活的数据分片方案。通过 Sharding-JDBC，我们可以很轻松地实现数据分片的功能，不仅能够提升数据处理能力，还能够降低单点故障的风险。实际上，在现代化应用开发中，使用数据分片已经成为了一种常见的数据存储方案。
