实现原理
整体架构
Apache ShardingSphere 通过解析 SQL，对传入的 SQL 进行影子判定，根据配置文件中用户设置的影子规则，路由到生产库或者影子库。
影子规则
影子规则包含影子数据源映射关系，影子表以及影子算法。
影子库开关：影子库功能开关，默认值 false。可选值 true/false
影子库映射：生产数据源名称和影子数据源名称映射关系。
影子表：压测相关的表，影子库中必须包含影子表。影子表需要指定对应的影子库映射和影子算法。
影子算法：SQL 路由影子算法。
路由过程
以 INSERT 语句为例，在写入数据时，Apache ShardingSphere 会对 SQL 进行解析，再根据配置文件中的规则，构造一条路由链。在当前版本的功能中， 影子功能处于路由链中的最后一个执行单元，即，如果有其他需要路由的规则存在，如分片，Apache ShardingSphere 会首先根据分片规则，路由到某一个数据库，再 执行影子路由判定流程，判定执行SQL满足影子规则的配置，数据路由到与之对应的影子库，生产数据则维持不变。
影子判定流程
影子库开关开启时，会对执行的 SQL 语句进行影子判定。影子判定目前支持两种类型算法，用户可根据实际业务需求选择一种或者组合使用。
DML 语句
支持两种算法。影子判定会首先判断执行 SQL 关联的表是否和影子表有交集。如果有交集，对交集部分影子表关联的影子算法依次判定。如果影子表关联影子算法有任何一个判定成功。SQL 语句路由到影子库。 没有交集或者影子算法判定不成功，SQL 语句路由到生产库。
DDL 语句
仅支持注解影子算法。一般不会对 DDL 语句的压力测试。主要做为影子库环境的初始化或者影子表调整时执行。
影子判定会首先判断执行 SQL 是否包含注解，如果包含注解对影子规则中的注解影子算法依次判定。如果注解影子算法有任何一个判定成功。SQL 语句路由到影子库。 没有 SQL 不包含注解或者注解影子算法判定不成功，路由到生产库。
影子算法
影子算法详情，请参见内置影子算法列表
使用案例
场景需求
假设一个电商网站要对下单业务进行压测，对订单表 t_order 进行压测。生产数据执行到生产库，即：ds。测试数据执行到影子库，即：ds-shadow。
影子库配置
建议配置如下（YAML 格式展示）：
enable: true
data-sources:
shadow-data-source:
source-data-source-name: ds
shadow-data-source-name: ds-shadow
tables:
t_order:
data-source-names: shadow-data-source
shadow-algorithm-names:
- simple-note-algorithm
- user-id-match-algorithm
shadow-algorithms:
simple-note-algorithm:
type: SIMPLE_NOTE
props:
shadow: true
foo: bar
user-id-match-algorithm:
type: COLUMN_REGEX_MATCH
props:
operation: insert
column: user_id
regex: "[0]"
props:
sql-comment-parse-enabled: true
注意：
- 如果使用注解影子算法，需要打开解析 SQL 注释配置项
sql-comment-parse-enabled: true。默认为关闭状态。 请参考属性配置
影子库环境准备
-
创建影子库
ds-shadow。 -
创建压测相关影子表，影子表结构与生产环境对应表结构必须一致。假设需要在影子库创建
t_order表。创建表语句需要添加 SQL 注释/*shadow:true,foo:bar,...*/。即：
CREATE TABLE t_order (order_id INT(11) primary key, user_id int(11) not null, ...) /*shadow:true,foo:bar,...*/
执行到影子库。
影子算法使用
- 列影子算法使用
假设 t_order 表中包含字段下单用户ID的 user_id。 如果实现的效果，当用户ID为 0 的用户创建订单产生的数据。 即：
INSERT INTO t_order (order_id, user_id, ...) VALUES (xxx..., 0, ...)
会执行到影子库，其他数据执行到生产库。
无需修改任何 SQL 或者代码，只需要对压力测试的数据进行控制就可以实现在线的压力测试。
算法配置如下（YAML 格式展示）：
shadow-algorithms:
user-id-match-algorithm:
type: COLUMN_REGEX_MATCH
props:
operation: insert
column: user_id
regex: "[0]"
注意：影子表使用列影子算法时，相同类型操作（INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT）目前仅支持单个字段。
- 使用注解影子算法
假设 t_order 表中没有存储可以对值进行控制的列。或者控制的值不包含在执行 SQL 的中。可以添加一条注解到执行的 SQL 中，即：
SELECT * FROM t_order WHERE order_id = xxx /*shadow:true,foo:bar,...*/
会执行到影子库。
算法配置如下（YAML 格式展示）：
shadow-algorithms:
simple-note-algorithm:
type: SIMPLE_NOTE
props:
shadow: true
foo: bar
- 混合使用影子模式
假设对 t_order 表压测以上两种场景都需要覆盖。 即，
INSERT INTO t_order (order_id, user_id, ...) VALUES (xxx..., 0, ...);
SELECT * FROM t_order WHERE order_id = xxx /*shadow:true,foo:bar,...*/;
满足对复杂场景压力测试支持。
算法配置如下（YAML 格式展示）：
shadow-algorithms:
user-id-match-algorithm:
type: COLUMN_REGEX_MATCH
props:
operation: insert
column: user_id
regex: "[0]"
simple-note-algorithm:
type: SIMPLE_NOTE
props:
shadow: true
foo: bar