https://www.cnblogs.com/coldairarrow/p/12733886.html
简介
本框架旨在为EF Core提供Sharding(即读写分离分库分表)支持,不仅提供了一套强大的普通数据操作接口,并且降低了分表难度,支持按时间自动分表扩容,提供的操作接口简洁统一.
源码地址:EFCore.SHarding
引言
读写分离分库分表一直是数据库领域中的重难点,当数据规模达到单库极限的时候,就不得不考虑分表方案。EF Core作为.NET Core中最为主流的ORM,用起来十分方便快捷,但是官方并没有相应的Sharding支持,鄙人不才,经过一番摸索之后终于完成这个框架.
开始
准备
首先根据需要安装对应的Nuget包
| 包名 | 说明 |
|---|---|
| EFCore.Sharding | 必装包,3.x版本对应EF Core3.x,2.x版本对应EF Core2.x |
| EFCore.Sharding.MySql | MySql支持 |
| EFCore.Sharding.PostgreSql | PostgreSql支持 |
| EFCore.Sharding.SQLite | SQLite支持 |
| EFCore.Sharding.SqlServer | SqlServer支持(3.x版本需要SqlServer2012+,若要用低版本则用2.x版本) |
| EFCore.Sharding.Oracle | Oracle支持(暂不支持3.x) |
配置
ServiceCollection services = new ServiceCollection(); //配置初始化 services.AddEFCoreSharding(config => { //添加数据源 config.AddDataSource(Config.CONSTRING1, ReadWriteType.Read | ReadWriteType.Write, DatabaseType.SqlServer); //对3取模分表 config.SetHashModSharding<Base_UnitTest>(nameof(Base_UnitTest.Id), 3); }); 上述代码中完成了Sharding配置
- AddEFCoreSharding注入EFCoreSharding
- AddDataSource添加分表数据源
- SetHashModSharding是采用哈希取模的分表规则,分表字段为Id,取模值为3,会自动生成表Base_UnitTest_0,Base_UnitTest_1,Base_UnitTest_2
使用
配置完成，下面开始使用，使用方式非常简单，与平常使用基本一致
首先通过注入获取到IShardingDbAccessor
var db=ServiceProvider.GetService<IShardingDbAccessor>();
然后即可进行数据操作：
Base_UnitTest _newData = new Base_UnitTest { Id = Guid.NewGuid().ToString(), UserId = "Admin", UserName = "超级管理员", Age = 22 }; List<Base_UnitTest> _insertList = new List<Base_UnitTest> { new Base_UnitTest { Id = Guid.NewGuid().ToString(), UserId = "Admin1", UserName = "超级管理员1", Age = 22 }, new Base_UnitTest { Id = Guid.NewGuid().ToString(), UserId = "Admin2", UserName = "超级管理员2", Age = 22 } }; //添加单条数据 _db.Insert(_newData); //添加多条数据 _db.Insert(_insertList); //清空表 _db.DeleteAll<Base_UnitTest>(); //删除单条数据 _db.Delete(_newData); //删除多条数据 _db.Delete(_insertList); //删除指定数据 _db.Delete<Base_UnitTest>(x => x.UserId == "Admin2"); //更新单条数据 _db.Update(_newData); //更新多条数据 _db.Update(_insertList); //更新单条数据指定属性 _db.Update(_newData, new List<string> { "UserName", "Age" }); //更新多条数据指定属性 _db.Update(_insertList, new List<string> { "UserName", "Age" }); //更新指定条件数据 _db.Update<Base_UnitTest>(x => x.UserId == "Admin", x => { x.UserId = "Admin2"; }); //GetList获取表的所有数据 var list=_db.GetList<Base_UnitTest>(); //Max var max=_db.GetIShardingQueryable<Base_UnitTest>().Max(x => x.Age); //Min var min=_db.GetIShardingQueryable<Base_UnitTest>().Min(x => x.Age); //Average var min=_db.GetIShardingQueryable<Base_UnitTest>().Average(x => x.Age); //Count var min=_db.GetIShardingQueryable<Base_UnitTest>().Count(); //事务,使用方式与普通事务一致 bool succcess = _db.RunTransaction(() => { _db.Insert(_newData); var newData2 = _newData.DeepClone(); _db.Insert(newData2); }).Success; Assert.AreEqual(succcess, false); 上述操作中表面上是操作Base_UnitTest表，实际上却在按照一定规则使用Base_UnitTest_0~2三张表，使分片对业务操作透明，极大提高开发效率
具体使用方式请参考单元测试源码：连接
按时间自动分表
上面的哈希取模的方式虽然简单,但是却十分不实用,因为当3张分表到达瓶颈时,将会面临扩容的问题，这种方式扩容需要进行大量的数据迁移，这无疑是十分麻烦的。因此需要一种方式能够系统自动建表扩容，并且无需人工干预，这就是按时间自动分表.
using EFCore.Sharding; using EFCore.Sharding.Tests; using Microsoft.Extensions.DependencyInjection; using Microsoft.Extensions.Logging; using System; using System.Threading.Tasks; namespace Demo.DateSharding { class Program { static async Task Main(string[] args) { DateTime startTime = DateTime.Now.AddMinutes(-5); ServiceCollection services = new ServiceCollection(); services.AddLogging(config => { config.AddConsole(); }); //配置初始化 services.AddEFCoreSharding(config => { //添加数据源 config.AddDataSource(Config.CONSTRING1, ReadWriteType.Read | ReadWriteType.Write, DatabaseType.SqlServer); //按分钟分表 config.SetDateSharding<Base_UnitTest>(nameof(Base_UnitTest.CreateTime), ExpandByDateMode.PerMinute, startTime); }); var serviceProvider = services.BuildServiceProvider(); using var scop = serviceProvider.CreateScope(); var db = scop.ServiceProvider.GetService<IShardingDbAccessor>(); var logger = scop.ServiceProvider.GetService<ILogger<Program>>(); while (true) { try { await db.InsertAsync(new Base_UnitTest { Id = Guid.NewGuid().ToString(), Age = 1, UserName = Guid.NewGuid().ToString(), CreateTime = DateTime.Now }); DateTime time = DateTime.Now.AddMinutes(-2); var count = await db.GetIShardingQueryable<Base_UnitTest>() .Where(x => x.CreateTime >= time) .CountAsync(); logger.LogWarning("当前数据量:{Count}", count); } catch (Exception ex) { Console.WriteLine(ex.Message); } await Task.Delay(1000); } } } } 上面Demo都在源码中
上面的代码实现了将Base_UnitTest表按照时间自动分表，每分钟创建一张表，实际使用中根据业务需求设置ExpandByDateMode参数，常用按天、按月分表
自动分表效果
全程无需人工干预，系统会自动定时创建分表，十分简单好用
性能测试
using EFCore.Sharding; using EFCore.Sharding.Tests; using Microsoft.EntityFrameworkCore; using Microsoft.Extensions.DependencyInjection; using System; using System.Diagnostics; using System.Linq; using System.Linq.Expressions; namespace Demo.Performance { class Program { static void Main(string[] args) { ServiceCollection services = new ServiceCollection(); services.AddEFCoreSharding(config => { config.UseDatabase(Config.CONSTRING1, DatabaseType.SqlServer); //添加数据源 config.AddDataSource(Config.CONSTRING1, ReadWriteType.Read | ReadWriteType.Write, DatabaseType.SqlServer); //对3取模分表 config.SetHashModSharding<Base_UnitTest>(nameof(Base_UnitTest.Id), 3); }); var serviceProvider = services.BuildServiceProvider(); var db = serviceProvider.GetService<IDbAccessor>(); var shardingDb = serviceProvider.GetService<IShardingDbAccessor>(); Stopwatch watch = new Stopwatch(); Expression<Func<Base_UnitTest, bool>> where = x => EF.Functions.Like(x.UserName, $"%00001C22-8DD2-4D47-B500-407554B099AB%"); var q = db.GetIQueryable<Base_UnitTest>() .Where(where) .OrderByDescending(x => x.Id) .Skip(0) .Take(30); var shardingQ = shardingDb.GetIShardingQueryable<Base_UnitTest>() .Where(where) .OrderByDescending(x => x.Id) .Skip(0) .Take(30); //先执行一次预热 q.ToList(); shardingQ.ToList(); watch.Restart(); var list1 = q.ToList(); watch.Stop(); Console.WriteLine($"未分表耗时:{watch.ElapsedMilliseconds}ms"); watch.Restart(); var list2 = shardingQ.ToList(); watch.Stop(); Console.WriteLine($"分表后耗时:{watch.ElapsedMilliseconds}ms"); Console.WriteLine("完成"); Console.ReadLine(); } } } 分表Base_UnitTest_0-2各有100万数据,然后将这三张表的数据导入Base_UnitTest中(即Base_UnitTest表的数据与Base_UnitTest_0-2三张表总合数据一致)
分表与不分表测试结果如下
这里仅仅分了3张表，其效果立杆见影，若分表几十张，那效果想想就很棒
其它简单操作(非Sharing)
框架不仅支持Sharing,而且封装了常用数据库操作,使用比较简单
详细使用方式参考 链接
高级配置
多主键等配置
多主键、索引等高级配置请使用IEntityTypeConfiguration
参考fluentApi
读写分离
数据库读写分离在大型项目中十分常见,通常在数据库层完成自动读写分离
- MySQL可以使用ProxySQL完成全自动读写分离集群
- PostgreSQL可以使用Pgool完成全自动读写分离集群
- SQLServer可以使用AlwaysOn,但是需要在连接字符串中加上 ApplicationIntent=ReadOnly,因此只是半自动的
本框架支持将半自动读写分离升级成全自动,即在代码层无需感知读写分离切换,代码层只需跟普通一样使用IDbAccessor即可
代码如下(链接)
using EFCore.Sharding; using EFCore.Sharding.Tests; using Microsoft.EntityFrameworkCore; using Microsoft.Extensions.DependencyInjection; using Microsoft.Extensions.Logging; using System; using System.Threading.Tasks; namespace Demo.ReadWrite { class Program { static async Task Main(string[] args) { ServiceCollection services = new ServiceCollection(); services.AddLogging(config => { config.AddConsole(); }); services.AddEFCoreSharding(config => { config.SetEntityAssembly("EFCore.Sharding"); //SQLITE1作为主库(写库) //SQLITE2作为从库(读库) config.UseDatabase(new (string, ReadWriteType)[] { (Config.SQLITE1, ReadWriteType.Write), (Config.SQLITE2, ReadWriteType.Read) }, DatabaseType.SQLite); }); var serviceProvider = services.BuildServiceProvider(); using var scop = serviceProvider.CreateScope(); //拿到注入的IDbAccessor即可进行所有数据库操作 var db = scop.ServiceProvider.GetService<IDbAccessor>(); var logger = scop.ServiceProvider.GetService<ILogger<Program>>(); while (true) { await db.InsertAsync(new Base_UnitTest { Age = 100, CreateTime = DateTime.Now, Id = Guid.NewGuid().ToString(), UserId = Guid.NewGuid().ToString(), UserName = Guid.NewGuid().ToString() }); var count = await db.GetIQueryable<Base_UnitTest>().CountAsync(); //注意:这里数量始终为0,因为SQLITE1与SQLITE2没有开启主从复制 //在实际使用中应在数据库层开启主从复制 logger.LogWarning("当前数量:{Count}", count); await Task.Delay(1000); } } } } 注意事项
- 查询尽量使用分表字段进行筛选，避免全表扫描
总结
这个简单实用强大的框架希望能够帮助到大家,力求为.NET生态贡献一份力,大家一起壮大.NET生态
欢迎使用本框架，若觉得不错，请比心