ShardingSphere 与 PolarDB-X 选型对比

ShardingSphere 与 PolarDB-X 选型对比

一、架构对比

1.1 架构拓扑对比

PolarDB-X 架构
应用1
计算节点 CN
应用2
应用3
全局元数据服务 GMS
日志节点 CDC
存储节点 DN
数据分片1
数据分片2
数据分片3
数据分片4
ShardingSphere 架构
应用1
ShardingSphere-JDBC
应用2
ShardingSphere-JDBC
应用3
ShardingSphere-Proxy
MySQL 主库
MySQL 从库
数据节点1
数据节点2
数据节点3
数据节点4

1.2 组件架构对比

架构层	ShardingSphere	PolarDB-X
接入层	ShardingSphere-Proxy/ShardingSphere-JDBC	计算节点（CN）
计算层	SQL解析、路由、改写、执行引擎	分布式SQL引擎、优化器
协调层	ZooKeeper/Etcd（集群管理）	全局元数据服务（GMS）
存储层	MySQL/PostgreSQL等底层数据库	PolarStore（基于PolarFS）
日志层	MySQL binlog同步	日志节点（CDC）

二、性能对比图表

2.1 读写性能对比

2.2 性能指标对比表

性能指标	ShardingSphere (4节点)	PolarDB-X (4节点)	优势方
QPS（读）	85,000	120,000	PolarDB-X (+41%)
QPS（写）	32,000	45,000	PolarDB-X (+40%)
平均延迟	8.5ms	5.2ms	PolarDB-X (-39%)
P99延迟	45ms	22ms	PolarDB-X (-51%)
跨节点事务	120ms	65ms	PolarDB-X (-46%)
复杂查询	较低（依赖分片策略）	较高（优化器智能路由）	PolarDB-X

三、扩展性对比

3.1 水平扩展能力对比

PolarDB-X QPS增长趋势
12万
24万
48万
96万
180万
ShardingSphere QPS增长趋势
8.5万
17万
28万
42万
55万
水平扩展能力对比分析
2节点
4节点
8节点
16节点
32节点

图表说明：

• 蓝色线：ShardingSphere扩展性（线性增长，但受中间件瓶颈限制）
• 红色线：PolarDB-X扩展性（近似线性增长，存储计算分离优势）

3.2 扩展操作复杂度对比

扩展操作	ShardingSphere	PolarDB-X	操作时间
增加分片	手动数据迁移，业务停机	在线自动重平衡	小时级 vs 分钟级
节点扩容	修改配置，重启服务	在线热扩容	分钟级 vs 秒级
数据重分布	需要外部工具（如DataX）	内置自动调度	复杂 vs 简单
版本升级	停服或灰度升级	在线滚动升级	高风险 vs 低风险

四、事务能力深度对比

4.1 分布式事务实现对比

PolarDB-X 分布式事务
应用开始事务
TSO分配时间戳
并行执行分支
写入Prepare Log
异步提交
事务完成
ShardingSphere 分布式事务
应用开始事务
获取全局锁
执行分支事务
提交分支事务
释放全局锁
事务完成

4.2 事务特性对比表

事务特性	ShardingSphere	PolarDB-X	技术差异
隔离级别	最终一致/读已提交	强一致/可重复读	基于2PC vs 基于TSO
锁机制	全局行锁	MVCC + 乐观锁	悲观锁 vs 乐观锁
死锁检测	无，依赖底层DB	全局死锁检测	无 vs 有
大事务支持	有限（锁超时风险）	支持（快照隔离）	受限 vs 优化
回滚效率	较慢（需回滚所有分支）	快速（版本回退）	复杂 vs 简单

五、SQL兼容性对比

5.1 特殊场景SQL处理对比

SQL场景	ShardingSphere	PolarDB-X	解决方案差异
跨分片JOIN	有限支持，性能差	完整支持，优化器优化	内存归并 vs 下推执行
跨分片GROUP BY	内存归并，易OOM	分布式聚合，性能好	应用层聚合 vs 存储层聚合
分布式排序	内存排序，有限数据量	多路归并排序，海量数据	有限能力 vs 完整能力
子查询下推	不支持	支持	无法下推 vs 智能下推
HINT路由	支持，灵活性高	支持，但有限制	应用控制 vs 优化器决策

六、运维复杂度对比

6.1 运维工作流对比

ShardingSphere 监控告警 需自建监控系统 故障排查 多层组件排查 性能调优 SQL改写优化 连接池调优 备份恢复 各节点独立备份 版本升级 停服或灰度发布 PolarDB-X 监控告警 控制台自动监控 故障排查 一键诊断报告 性能调优 自动优化建议 备份恢复 全量增量自动备份 版本升级 在线滚动升级 日常运维工作流对比

6.2 运维指标对比表

运维指标	ShardingSphere	PolarDB-X	差异说明
部署时间	2-3天（环境准备+配置）	10分钟（控制台创建）	手动 vs 自动化
监控覆盖	需集成Prometheus+Grafana	内置全方位监控	自建 vs 内置
故障恢复	依赖人工干预	自动故障切换	手动 vs 自动
备份策略	各节点独立策略	统一备份策略	分散 vs 集中
升级风险	高（需停服）	低（滚动升级）	业务中断 vs 无感升级

七、成本对比分析

7.1 TCO（总拥有成本）对比

45% 35% 20% ShardingSphere 年度成本构成 硬件成本 人力成本 软件许可 云服务
60% 25% 10% 5% PolarDB-X 年度成本构成 实例费用 存储费用 网络费用 其他费用

7.2 成本对比分析

在10TB数据和5000 QPS的业务场景下，选择阿里云PolarDB-X等托管数据库服务，在3年总成本上通常比自建ShardingSphere集群更有优势。自建方案虽然省去了部分云服务费用，但其高昂的服务器采购、持续的运维人力投入、机房电力以及潜在的故障损失，使得总成本显著高于云服务方案。

八、选型决策

8.1 多维度对比

评估维度	权重	ShardingSphere	PolarDB-X	说明
性能表现	20%	7/10	9/10	PolarDB-X存储计算分离优势
扩展性	15%	6/10	9/10	自动扩容能力差异明显
事务能力	15%	7/10	9/10	原生分布式事务更优
SQL兼容	10%	7/10	9/10	更完整的MySQL兼容性
运维复杂度	20%	5/10	9/10	托管服务显著降低运维负担
成本效益	10%	8/10	7/10	开源 vs 商业，长期成本需权衡
生态集成	10%	9/10	8/10	ShardingSphere生态更开放
综合得分	100%	6.9	8.7	PolarDB-X综合优势明显

8.2 选型建议流程图

开始选型评估
项目类型？
新项目
存量改造
云环境？
阿里云
多云/混合云
选择 PolarDB-X
考虑 ShardingSphere
架构复杂度？
简单分片
复杂分布式
ShardingSphere 改造
运维能力？
团队能力强
希望简化运维
ShardingSphere
评估迁移到 PolarDB-X
✅ 推荐：一体化云原生方案
✅ 推荐：灵活多云方案
✅ 推荐：渐进式改造
✅ 推荐：深度定制需求
✅ 推荐：长期运维优化

九、混合架构实践建议

9.1 混合部署架构

混合架构示例
核心交易系统
PolarDB-X

强一致事务
用户中心
ShardingSphere + MySQL

读写分离
日志分析
ShardingSphere + ClickHouse

分析查询
外部数据
ShardingSphere-Proxy

统一数据网关
数据同步
数据湖
统一数据服务层

9.2 混合架构适用场景

组件	承担角色	适用场景	优势
PolarDB-X	核心交易库	订单、支付、库存	强一致、高性能
ShardingSphere+MySQL	业务库	用户、商品、营销	灵活分片、成本低
ShardingSphere+分析型DB	分析库	日志、报表、BI	混合查询能力
ShardingSphere-Proxy	数据网关	统一数据访问入口	SQL防火墙、审计

总结

通过对比分析，两种方案的差异与选择建议如下：

核心差异：

1. 技术性能：PolarDB-X 的存储计算分离架构使其水平扩展能力远超 ShardingSphere，尤其是在大规模节点下。
2. 运维成本：ShardingSphere 需投入高昂的专职运维人力；PolarDB-X 的全托管服务则大幅降低此项负担。
3. 总体成本：ShardingSphere 隐性成本高；PolarDB-X 的订阅制使长期总成本更可控、可预测。
4. 控制灵活：ShardingSphere 在深度定制和多云部署上更具优势；PolarDB-X 则在开箱即用和弹性扩展上领先。

一点点建议：

• 新项目上云 ：优先用 PolarDB-X，效率最高。
• 复杂改造或多云需求 ：使用 ShardingSphere，保持灵活与控制。