MySQL分布式架构：MyCat详解

MyCat 是一款基于 Java 开发的分布式数据库中间件，专注于解决 MySQL 分库分表、读写分离、高可用等问题，被誉为"开源的分布式数据库系统"。它兼容 MySQL 协议，应用程序可以像连接普通 MySQL 一样连接 MyCat，无需修改代码。

一、MyCat 核心功能与架构

1. 核心功能

分库分表：支持水平分片（按行）和垂直分片（按表）
读写分离：自动将读操作分发到从库，写操作到主库
高可用：支持主从切换、故障自动检测
分布式事务：支持 XA 分布式事务和柔性事务
SQL 拦截与改写：对 SQL 进行解析、优化和路由

2. 架构组成

复制代码

应用程序 → MyCat 集群 → 后端 MySQL 集群

MyCat 层：负责 SQL 解析、路由、结果聚合
MySQL 层：实际存储数据的数据库集群（主从、多节点）

二、安装与配置（Linux 环境）

1. 环境准备

JDK 1.8+（MyCat 基于 Java 开发）
MySQL 5.7+（后端数据库）

bash 复制代码

# 安装 JDK
yum install -y java-1.8.0-openjdk-devel

# 验证 Java 环境
java -version

2. 安装 MyCat

bash 复制代码

# 下载 MyCat（以 1.6.7.6 版本为例）
wget http://dl.mycat.org.cn/1.6.7.6/20220524173849/Mycat-server-1.6.7.6-release-20220524173849-linux.tar.gz

# 解压到 /usr/local
tar -zxvf Mycat-server-1.6.7.6-release-20220524173849-linux.tar.gz -C /usr/local

# 配置环境变量
echo 'export MYCAT_HOME=/usr/local/mycat' >> /etc/profile
echo 'export PATH=$PATH:$MYCAT_HOME/bin' >> /etc/profile
source /etc/profile

3. 核心配置文件

MyCat 的配置文件位于 $MYCAT_HOME/conf 目录，关键文件包括：

server.xml：定义用户、权限、端口等
schema.xml：定义逻辑库、表、分片规则、后端数据源
rule.xml：定义分片规则（如按范围、哈希分片）

三、核心配置详解

1. server.xml（用户与权限配置）

xml 复制代码

<mycat:server xmlns:mycat="http://io.mycat/">
    <!-- 定义连接 MyCat 的用户 -->
    <user name="test">
        <property name="password">test123</property>
        <!-- 关联的逻辑库 -->
        <property name="schemas">TESTDB</property>
        <!-- 只读权限设置 -->
        <property name="readOnly">false</property>
    </user>
    
    <!-- 管理用户 -->
    <user name="mycat">
        <property name="password">123456</property>
        <property name="schemas">TESTDB</property>
        <property name="manager">true</property>
    </user>
    
    <!-- 系统参数 -->
    <system>
        <property name="defaultSqlParser">druidparser</property>
        <property name="serverPort">8066</property>  <!-- 数据端口 -->
        <property name="managerPort">9066</property> <!-- 管理端口 -->
    </system>
</mycat:server>

2. schema.xml（逻辑库与数据源配置）

xml 复制代码

<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/">
    <!-- 逻辑库 TESTDB -->
    <schema name="TESTDB" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100">
        <!-- 逻辑表 t_order，按 id 分片 -->
        <table name="t_order" dataNode="dn1,dn2" rule="mod-long" />
    </schema>
    
    <!-- 数据节点（dn1 对应主机 host1 的 db1 库） -->
    <dataNode name="dn1" dataHost="host1" database="db1" />
    <dataNode name="dn2" dataHost="host2" database="db2" />
    
    <!-- 数据源配置（主从架构） -->
    <dataHost name="host1" maxCon="1000" minCon="10" balance="1"
              writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1"  slaveThreshold="100">
        <heartbeat>select user()</heartbeat>
        <!-- 主库 -->
        <writeHost host="hostM1" url="jdbc:mysql://192.168.1.100:3306" user="root" password="123456">
            <!-- 从库 -->
            <readHost host="hostS1" url="jdbc:mysql://192.168.1.101:3306" user="root" password="123456" />
        </writeHost>
    </dataHost>
    
    <dataHost name="host2" maxCon="1000" minCon="10" balance="1"
              writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1"  slaveThreshold="100">
        <heartbeat>select user()</heartbeat>
        <writeHost host="hostM2" url="jdbc:mysql://192.168.1.102:3306" user="root" password="123456">
            <readHost host="hostS2" url="jdbc:mysql://192.168.1.103:3306" user="root" password="123456" />
        </writeHost>
    </dataHost>
</mycat:schema>

关键参数说明：

balance="1"：读操作负载均衡（从库参与读取）
writeType="0"：写操作只发往第一个 writeHost
switchType="1"：主库故障自动切换到从库

3. rule.xml（分片规则配置）

以"取模分片"为例：

xml 复制代码

<mycat:rule xmlns:mycat="http://io.mycat/">
    <!-- 按 id 取模分片 -->
    <tableRule name="mod-long">
        <rule>
            <columns>id</columns>  <!-- 分片字段 -->
            <algorithm>mod-long</algorithm>  <!-- 算法名称 -->
        </rule>
    </tableRule>
    
    <!-- 取模算法配置（2 个分片） -->
    <function name="mod-long" class="io.mycat.route.function.PartitionByMod">
        <property name="count">2</property>  <!-- 分片数量 -->
    </function>
</mycat:rule>

其他常用分片规则：

PartitionByRange：按范围分片（如 id 1-1000 到 dn1）
PartitionByHash：按哈希值分片
PartitionByDate：按日期分片（如按月份）

四、启动与管理

1. 启动 MyCat

bash 复制代码

# 启动
mycat start

# 停止
mycat stop

# 重启
mycat restart

# 查看状态
mycat status

2. 连接 MyCat

bash 复制代码

# 连接数据端口（8066）
mysql -h127.0.0.1 -P8066 -utest -ptest123

# 连接管理端口（9066，用于管理操作）
mysql -h127.0.0.1 -P9066 -umycat -p123456

3. 管理命令（通过 9066 端口）

sql 复制代码

-- 查看数据节点状态
show dataNode;

-- 查看数据源状态
show dataHost;

-- 手动切换主从
switch @@dataHost=host1/writeHost=hostM1;

-- 重新加载配置
reload @@config;

五、分库分表示例

假设对 t_order 表按 id 取模分表到 2 个数据节点（dn1、dn2）：

创建逻辑表：通过 MyCat 连接执行
sql 复制代码
```
CREATE TABLE t_order (
    id INT NOT NULL,
    user_id INT NOT NULL,
    create_time DATETIME,
    PRIMARY KEY (id)
);
```
MyCat 会自动在 dn1（db1.t_order）和 dn2（db2.t_order）创建物理表。

插入数据：

sql 复制代码

-- id=1 会路由到 dn1（1%2=1 → 索引从0开始时可能到 dn1）
INSERT INTO t_order(id, user_id, create_time) VALUES(1, 100, NOW());

-- id=2 会路由到 dn2（2%2=0 → 索引从0开始时可能到 dn2）
INSERT INTO t_order(id, user_id, create_time) VALUES(2, 101, NOW());

查询数据：

sql 复制代码

-- MyCat 会自动聚合 dn1 和 dn2 的结果
SELECT * FROM t_order;

六、读写分离配置

在 schema.xml 中通过 balance 参数控制读写分离策略：

balance="0"：不开启读写分离，所有操作走主库
balance="1"：读操作分发到从库，写操作走主库
balance="2"：读操作随机分发到主库和从库

强制走主库查询：

sql 复制代码

-- 通过注解强制读主库
SELECT /*+ MYCAT:db_type=master */ * FROM t_order;

七、高可用与监控

主库故障自动切换：
- 配置 switchType="1" 开启自动切换
- MyCat 通过心跳检测（heartbeat 配置）判断主库状态
监控：
- 集成 MyCat-Web 监控平台（需单独部署）
- 查看日志：$MYCAT_HOME/logs/mycat.log

八、注意事项

避免跨分片事务（复杂且性能低）
分片字段尽量在 WHERE 条件中，否则会全表扫描
大表分片时提前规划分片规则，避免后期数据迁移
定期备份后端 MySQL 数据，MyCat 不存储实际数据

MyCat 适合中小规模分布式场景，通过简单配置即可实现 MySQL 的水平扩展，是构建高可用、高性能数据库架构的重要工具。