关系型数据库本身比较容易成为系统瓶颈，单机存储容量、连接数、处理能力都有限。当单表的数据量达到1000W或100G以后，由于查询维度较多，即使添加从库、优化索引，做很多操作时性能仍下降严重。此时就要考虑对其进行切分了，切分的目的就在于减少数据库的负担，缩短查询时间。
数据库分布式核心内容无非就是数据切分（Sharding），以及切分后对数据的定位、整合。数据切分就是将数据分散存储到多个数据库中，使得单一数据库中的数据量变小，通过扩充主机的数量缓解单一数据库的性能问题，从而达到提升数据库操作性能的目的。
- 垂直切分：纵向切分，根据业务耦合性，拆分表或库
- 垂直分库：根据业务耦合性，将关联度低的不同表存储在不同的数据库。做法与大系统拆分为多个小系统类似，按业务分类进行独立划分。与"微服务治理"的做法相似，每个微服务使用单独的一个数据库。
- 垂直分表：垂直分表是基于数据库中的"列"进行，某个表字段较多，可以新建一张扩展表，将不经常用或字段长度较大的字段拆分出去到扩展表中
- 水平切分：横向切分，通过下标来分库分表
- 水平分库：根据业务键拆分为不同库，库表结构、表名均相同，数据不同
- 水平分表：根据业务键拆分为不同表，表结构相同，表名不同
垂直切分的优点
- 解决业务系统层面的耦合，业务清晰
- 与微服务的治理类似，也能对不同业务的数据进行分级管理、维护、监控、扩展等
- 高并发场景下，垂直切分一定程度的提升IO、数据库连接数、单机硬件资源的瓶颈
垂直切分的缺点
- 部分表无法join，只能通过接口聚合方式解决，提升了开发的复杂度
- 分布式事务处理复杂
- 依然存在单表数据量过大的问题（需要水平切分）
水平切分的优点
- 不存在单库数据量过大、高并发的性能瓶颈，提升系统稳定性和负载能力
- 应用端改造较小，不需要拆分业务模块
水平切分的缺点
- 跨分片的事务一致性难以保证
- 跨库的join关联查询性能较差
- 数据多次扩展难度和维护量极大
1. 水平切分键值选取
根据数值范围:按照时间区间或ID区间来切分
- 优点
- 单表大小可控
- 天然便于水平扩展，后期如果想对整个分片集群扩容时，只需要添加节点即可，无需对其他分片的数据进行迁移
- 使用分片字段进行范围查找时，连续分片可快速定位分片进行快速查询，有效避免跨分片查询的问题。
- 冷热数据分离,
- 切分策略简单
- 缺点
- 数据量和请求量不均,热点数据成为性能瓶颈。连续分片可能存在数据热点，例如按时间字段分片，有些分片存储最近时间段内的数据，可能会被频繁的读写，而有些分片存储的历史数据，则很少被查询
- uid必须要满足递增的特性
hash取模:采用hash取模的切分方式
- 优点
- 数据分片相对比较均匀，不容易出现热点和并发访问的瓶颈
- 缺点
- 后期分片集群扩容时，需要迁移旧的数据（使用一致性hash算法能较好的避免这个问题）
- 容易面临跨分片查询的复杂问题。
2. 拆分带来的问题
事务一致性问题
- 分布式事务，没有简单的方案，一般可使用"XA协议"和"两阶段提交"处理。
- 对于那些性能要求很高，但对一致性要求不高的系统，往往不苛求系统的实时一致性，只要在允许的时间段内达到最终一致性即可，可采用事务补偿的方式
跨节点关联查询 join 问题
- 全局表，也可看做是"数据字典表"，就是系统中所有模块都可能依赖的一些表，为了避免跨库join查询，可以将这类表在每个数据库中都保存一份
- 字段冗余:一种典型的反范式设计，利用空间换时间，为了性能而避免join查询
- 数据组装:在系统层面，分两次查询，第一次查询的结果集中找出关联数据id，然后根据id发起第二次请求得到关联数据。最后将获得到的数据进行字段拼装。
- ER分片：先确定表之间的关联关系，并将那些存在关联关系的表记录存放在同一个分片上
跨节点分页、排序、函数问题
- 需要先在不同的分片节点中将数据进行排序并返回，然后将不同分片返回的结果集进行汇总和再次排序，最终返回给用户
全局主键避重问题
- UUID:UUID是主键是最简单的方案，本地生成，性能高，没有网络耗时。但缺点也很明显，由于UUID非常长，会占用大量的存储空间；另外，作为主键建立索引和基于索引进行查询时都会存在性能问题
- 结合数据库维护主键ID表
数据迁移、扩容问题
3. 什么时候考虑切分
能不切分尽量不要切分
不到万不得已不用轻易使用分库分表这个大招，避免"过度设计"和"过早优化"
数据量过大，正常运维影响业务访问
- 对数据库备份，如果单表太大，备份时需要大量的磁盘IO和网络IO
- 对一个很大的表进行DDL修改时，MySQL会锁住全表，这个时间会很长，这段时间业务不能访问此表，影响很大。
- 大表会经常访问与更新，就更有可能出现锁等待。将数据切分，用空间换时间，变相降低访问压力
随着业务发展，需要对某些字段垂直拆分
数据量快速增长
安全性和可用性
参考博客
[数据库分库分表思路](https://www.cnblogs.com/butterfly100/p/9034281.html)