gorm-sharding分表插件升级版

代码地址： GitHub - 137/gorm-sharding: Sharding 是一个高性能的 Gorm 分表中间件。它基于 Conn 层做 SQL 拦截、AST 解析、分表路由、自增主键填充，带来的额外开销极小。对开发者友好、透明，使用上与普通 SQL、Gorm 查询无差别.解决了原生sharding的三个问题：1.不支持不带分表键的查询 2，不支持不同分表策略的配置 3.没有配置分表的自定义sql可能因为无法解析而发生异常

更新点

💡

原生gorm-sharding支持的功能有限，在公共包common中做了功能的扩展

本插件的gorm版本与现在的大部分服务一致v1.20.8，与原作者的不一致，避免版本冲突
原sharding解析sql用的sqlParse不一定能成功解析一些自定义的复杂sql，所以遇到解析不了的直接扔给gorm处理。如果涉及到分表的则需改成可以被sharding识别的标准gorm sql写法
原sharding本身不支持全表扫描，在此做了支持
原sharding不支持全表汇总查询，在此做了对count和sum的支持
原sharding不支持多分表配置不同分表策略，在此增加了配置接口

简要

Gorm Sharding 插件使用 SQL 解析器和替换将大表拆分为较小的表，将查询重定向到分片表。给您高性能的数据库访问。

Gorm Sharding 是一个高性能的数据库分表中间件。

它基于Conn层做SQL拦截、AST解析、分表路由、自增主键填充，带来的额外费用极小。对开发者友好、透明，使用上与普通SQL、Gorm查询无差别，只需要额外注意一下分表键条件。

注意事项

1.不要自己拼接sql会导致无法识别分表键，目前解析的是gorm条件表达式，而不是sql树（binaryTree），所以无法支持原生sql的分表建议写法.where().orderby().limit().offset().find这样子
2.查询条件需要分表键，如果没有的话需要UnionFlag 配置为true才不会报错，但是会导致全表扫描，慎用

特征

非侵入式设计。加载插件，指定配置，一切就完成了。
快如闪电。没有基于网络的中间件，与 Go 一样快。
多种数据库（PostgreSQL、MySQL）支持。
集成主键生成器（Snowflake、PostgreSQL 序列、自定义等）。

快速上手

1. go mod引入

2. gorm插件加载


    shardByOrderIdConf := gormsharding.Config{
        ShardingKey:        "order_id",
        NumberOfShards:      uint(shardingNumber),
        PrimaryKeyGenerator: gormsharding.PKCustom, 
        PrimaryKeyGeneratorFn: func(_ int64) int64 {
            return 0
        },
        ShardingAlgorithm: func(value any) (suffix string, err error) {
            if orderId, ok := value.(string); ok {
                return fmt.Sprintf("_%04d", HashStr(orderId)%shardingNumber), nil
            }
            return "", errors.New("invalid orderId")
        },
        ShardingAlgorithmForUnion: func(tableId int) (suffix string, err error) {
            return fmt.Sprintf("_%04d", tableId), nil
        },
        UnionFlag: true,
    }

    db.Use(gormsharding.RegisterMultiConf(map[string]gormsharding.Config{
        "order":            shardByOrderIdConf,
    }))

原始代码加载方式：

    //分表中间件
    DBHandle.Use(sharding.Register(sharding.Config{
        ShardingKey:    ShardingKey,
        NumberOfShards: ShardingNumber,
        //PrimaryKeyGenerator: sharding.PKMySQLSequence,
        PrimaryKeyGenerator: sharding.PKCustom,
        PrimaryKeyGeneratorFn: func(_ int64) int64 {
            return 0
        },
    }, ShardTablesByUid...))

dao层调用

尽量采用gorm的标准写法,避免使用原生sql，可能导致无法分表

示例代码

    orm := dao.GetKpayDB()
    db := orm.DBHandle.Table("order")
    if order.Uid != 0 {
        db = orm.DBHandle.Table("uid_order")
    }
    getOrderCondition(order, db)
    db = db.Order(" create_tm desc ")
    if order.CurPage > 0 && order.PageSize > 0 {
        db = db.Limit(order.PageSize).Offset((order.CurPage - 1) * order.PageSize)
    }
    err = db.Find(&orders).Error
    if err != nil && err != gorm.ErrRecordNotFound {
        _ = log.Error(nil, fmt.Sprintf("GetOrders error, err=%v", err))
        return
    }

工作原理

原理图

插件加载

Sharding实现了gorm接口

// Plugin GORM plugin interface
type Plugin interface {
   Name() string
   Initialize(*DB) error
}

Initialize中执行了函数compile

参数预处理（分表主键算法、后缀处理）

Initialize中生成了gorm语句执行的钩子，switchConn主要处理双写的

func (s *Sharding) registerCallbacks(db *gorm.DB) {
    s.Callback().Create().Before("*").Register("gorm:sharding", s.switchConn)
    s.Callback().Query().Before("*").Register("gorm:sharding", s.switchConn)
    s.Callback().Update().Before("*").Register("gorm:sharding", s.switchConn)
    s.Callback().Delete().Before("*").Register("gorm:sharding", s.switchConn)
    s.Callback().Row().Before("*").Register("gorm:sharding", s.switchConn)
    s.Callback().Raw().Before("*").Register("gorm:sharding", s.switchConn)
}

sharding实现gorm的接口

type ConnPool interface {
    PrepareContext(ctx context.Context, query string) (*sql.Stmt, error)
    ExecContext(ctx context.Context, query string, args ...interface{}) (sql.Result, error)
    QueryContext(ctx context.Context, query string, args ...interface{}) (*sql.Rows, error)
    QueryRowContext(ctx context.Context, query string, args ...interface{}) *sql.Row
}

实现的接口中都会调用resolve的函数 (解决旧查询拆分为全表查询和分表查询)

配置参数说明

以下标红的是本包中新增的字段

UnionFlag：
- 类型：布尔值
- 说明：表示是否启用联合查询标志。当为 true 时，即使没有分表键，也能够查询，但会扫描全表，需要注意性能问题。 建议配成false，暴露出没有分表键的查询
DoubleWrite：
- 类型：布尔值
- 说明：表示是否启用双写功能。当启用时，数据将同时写入主表和分表中。
ShardingKey：
- 类型：字符串
- 说明：指定用于分表的列名。例如，对于产品订单表，可以根据 user_id 来分表。
NumberOfShards：
- 类型：无符号整数
- 说明：指定分表的数量，即分表的个数
tableFormat：
- 类型：字符串
- 说明：指定分表的表名格式。在不重写ShardingAlgorithm 分表函数时，自动根据分表数量算出

ShardingAlgorithm：
- 类型：函数
- 说明：指定用于生成分表后缀的算法函数。该函数根据传入的列值，生成对应的分表后缀。
ShardingAlgorithmForUnion：
- 类型：函数
- 说明：与 ShardingAlgorithm 对应，用于处理全表扫描但无分表字段查询的情况。根据传入的表 ID，直接返回对应的分表后缀。
ShardingSuffixs：
- 类型：函数
- 说明：生成所有分表后缀的函数，用于支持迁移器和生成主键。在compile插件的时候生成函数--根据函数ShardingAlgorithm拼接后缀
ShardingAlgorithmByPrimaryKey：
- 类型：函数
- 说明：指定根据主键生成分表后缀的算法函数。当没有指定分表键时使用。
PrimaryKeyGenerator：
- 类型：整数
- 说明：指定主键生成器算法，可选项有 PKSnowflake、PKPGSequence 和 PKCustom。
PrimaryKeyGeneratorFn：
- 类型：函数
- 说明：指定生成主键的算法函数。当使用自动增量类似的生成器时，可以忽略 tableIdx 参数。PrimaryKeyGenerator为 PKCustom时，直接返回0表示不做处理，让mysql自动递增