京東數科高級DBA潘娟：Apache ShardingSphere的架構、特性
近些年NewSQL概念盛行，國內外各大公司對NewSQL都有著不同的解讀。本次ITPUB技術棧線上沙龍2020上，京東數科高級DBA潘娟分享了有關NewSQL理念、國內外產品架構的解讀，以及Apache ShardingSphere的架構、特性、規(guī)劃、開源社區(qū)。
嘉賓簡介：主要負責京東數科分布式數據庫開發(fā)、數據庫運維自動化平臺開發(fā)等工作。曾負責京東數科數據庫自動化平臺設計與開發(fā)，現專注于Apache ShardingSphere分布式數據庫中間件平臺的開發(fā)。主要在分布式數據庫、開源、分布式架構等相關領域進行探索。多次受邀參加數據庫＆架構領域的相關會議并進行分享交流。
一、NewSQL的概念
NewSQL的概念，最開始來源于國外的一份商業(yè)分析報告。它是各種新的可擴展／高性能數據庫的簡稱，這類數據庫不僅具有NoSQL海量數據的存儲管理能力，還保持了傳統(tǒng)數據庫支持ACID和SQL等特性。
提及SQL，很多朋友最先想到的就是MySQL數據庫和PostgreSQL數據庫。對我們來說，它其實一個單點、很可靠，有ACID事務，也有查詢語言的關系型數據庫。其中，ACID事務和查詢語言是我們最關心的兩點。
伴隨互聯(lián)網的蓬勃發(fā)展，數據量的持續(xù)膨脹，NoSQL出現了。NoSQL泛指非關系型數據庫，具備Scalability（擴展性）和Resilience（彈性）。擴展性是指可以無限的把一個單點變成一個集群，從而提升整個系統(tǒng)的可用性。彈性保證了在宕機集群崩潰后，數據的自動修復且上層業(yè)務無感知。
那么就有人提出來了，我能不能既可以擁有像SQL的關系模型，擁有它的ACID事務，同時還擁有像NoSQL的擴展性、彈性伸縮，以及高可用性。于是，NewSQL應運而生，它最開始的定義就叫做Scalability SQL。
在分布式的場景中，沒有辦法同時保證Consistency（一致性）和Availability（可用性），以及分區(qū)的容錯性。CAP原則就是，你只能保證整個系統(tǒng)更關注于強一致性，或者高可用性。
綜上所述，NewSQL是為了綜合SQL和NoSQL的特性。它的存在并不是完全顛覆了CAP理論，而是需要基于這套理論，根據我們自身的實際情況，選擇一個Consistency和Availability之間的平衡點。
對于用戶來說，NewSQL其實就是A single logical DB，即單個邏輯數據庫。從開發(fā)的角度，NewSQL具有New Architecture（新架構）、Transparent Sharding（透明化分片中間件）、Database as a Service（云數據庫）三種形態(tài)。
二、Apache ShardingSphere的架構
Apache ShardingSphere是一套開源的分布式數據庫中間件解決方案組成的生態(tài)圈，它由JDBC、Proxy和Sidecar（規(guī)劃中）這3款相互獨立，卻又能夠混合部署配合使用的產品組成。它們均提供標準化的數據分片、分布式事務和數據庫治理功能，可適用于Java同構、異構語言、云原生等各種多樣化的應用場景。
Apache ShardingSphere定位為關系型數據庫中間件，旨在充分合理地在分布式的場景下利用關系型數據庫的計算和存儲能力，而并非實現一個全新的關系型數據庫。Apache ShardingSphere目前已提供數十個SPI作為系統(tǒng)的擴展點，仍在不斷增加中。
如上圖所示，這是Apache ShardingSphere最新的部署框架。Apache ShardingSphere最開始定位于NewSQL的中間件，后面它的盤子越來越大，逐漸超越了中間件的范疇，但又未達到新架構的范疇，處在一個中間的狀態(tài)。
首先，中間件的數據庫集群，可能有自己的主庫或者從庫，包括同步、復制、備份等都是靠MySQL或者PG數據庫來實現的。
其次，用戶真正能夠接觸三個產品，第一個產品叫ShardingSphere－JDBC，它定位為輕量級Java框架，在Java的JDBC層提供的額外服務。它具備解析SQL、分片管理、分布式事務，脫敏等功能。
第二個產品叫ShardingSphere－Proxy，定位為透明化的數據庫代理端，提供封裝了數據庫二進制協(xié)議的服務端版本，用于完成對異構語言的支持。適用于任何兼容MySQL／PostgreSQL協(xié)議的的客戶端，可以管理數據庫集群。
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