1. [JDBC] 为什么配置了某个数据连接池的 spring-boot-starter(比如 druid)和 shardingsphere-jdbc-spring-boot-starter 时,系统启动会报错?

回答:

  1. 因为数据连接池的 starter(比如 druid)可能会先加载并且其创建一个默认数据源,这将会使得 ShardingSphere-JDBC 创建数据源时发生冲突。
  2. 解决办法为,去掉数据连接池的 starter 即可,ShardingSphere-JDBC 自己会创建数据连接池。

2. [JDBC] 使用Spring命名空间时找不到xsd?

回答:

Spring 命名空间使用规范并未强制要求将 xsd 文件部署至公网地址,但考虑到部分用户的需求,我们也将相关 xsd 文件部署至 ShardingSphere 官网。

实际上 shardingsphere-jdbc-spring-namespace 的 jar 包中 META-INF\spring.schemas 配置了 xsd 文件的位置: META-INF\namespace\sharding.xsd 和 META-INF\namespace\replica-query.xsd,只需确保 jar 包中该文件存在即可。

3. [JDBC] 引入 shardingsphere-transaction-xa-core 后,如何避免 spring-boot 自动加载默认的 JtaTransactionManager?

回答:

  1. 需要在 spring-boot 的引导类中添加 @SpringBootApplication(exclude = JtaAutoConfiguration.class)

4. [Proxy] Windows 环境下,运行 ShardingSphere-Proxy,找不到或无法加载主类 org.apache.shardingsphere.proxy.Bootstrap,如何解决?

回答:

某些解压缩工具在解压 ShardingSphere-Proxy 二进制包时可能将文件名截断,导致找不到某些类。

解决方案:

打开 cmd.exe 并执行下面的命令:

tar zxvf apache-shardingsphere-${RELEASE.VERSION}-shardingsphere-proxy-bin.tar.gz

5. [Proxy] 在使用 ShardingSphere-Proxy 的时候,如何动态在添加新的 logic schema?

回答:

使用 ShardingSphere-Proxy 时,可以通过 DistSQL 动态的创建或移除 logic schema,语法如下:

CREATE (DATABASE | SCHEMA) [IF NOT EXISTS] schemaName;
    
DROP (DATABASE | SCHEMA) [IF EXISTS] schemaName;

例:

CREATE DATABASE sharding_db;

DROP SCHEMA sharding_db;

6. [Proxy] 在使用 ShardingSphere-Proxy时,怎么使用合适的工具连接到 ShardingSphere-Proxy?

回答:

  1. ShardingSphere-Proxy 可以看做是一个 database server,所以首选支持 SQL 命令连接和操作。
  2. 如果使用其他第三方数据库工具,可能由于不同工具的特定实现导致出现异常。
  3. 目前已测试的第三方数据库工具如下:
    • Navicat:11.1.13、15.0.20。
    • DataGrip:2020.1、2021.1(使用 IDEA/DataGrip 时打开 introspect using JDBC metadata 选项)。
    • WorkBench:8.0.25。

7. [Proxy] 使用 Navicat 等第三方数据库工具连接 ShardingSphere-Proxy 时,如果 ShardingSphere-Proxy 没有创建 Schema 或者没有添加 Resource,连接失败?

回答:

  1. 第三方数据库工具在连接 ShardingSphere-Proxy 时会发送一些 SQL 查询元数据,当 ShardingSphere-Proxy 没有创建 schema 或者没有添加 resource 时,ShardingSphere-Proxy 无法执行 SQL。
  2. 推荐先创建 schemaresource 之后再使用第三方数据库工具连接。
  3. 有关 resource 的详情请参考。相关介绍

8. [分片] Cloud not resolve placeholder … in string value …异常的解决方法?

回答:

行表达式标识符可以使用${...}$->{...},但前者与Spring本身的属性文件占位符冲突,因此在Spring环境中使用行表达式标识符建议使用$->{...}

9. [分片] inline 表达式返回结果为何出现浮点数?

回答:

Java的整数相除结果是整数,但是对于 inline 表达式中的 Groovy 语法则不同,整数相除结果是浮点数。 想获得除法整数结果需要将 A/B 改为 A.intdiv(B)。

10. [分片] 如果只有部分数据库分库分表,是否需要将不分库分表的表也配置在分片规则中?

回答:

不需要,ShardingSphere 会自动识别。

11. [分片] 指定了泛型为 Long 的 SingleKeyTableShardingAlgorithm,遇到 ClassCastException: Integer can not cast to Long?

回答:

必须确保数据库表中该字段和分片算法该字段类型一致,如:数据库中该字段类型为 int(11),泛型所对应的分片类型应为 Integer,如果需要配置为 Long 类型,请确保数据库中该字段类型为 bigint。

12. [分片] ShardingSphere 提供的默认分布式自增主键策略为什么是不连续的,且尾数大多为偶数?

回答:

ShardingSphere 采用 snowflake 算法作为默认的分布式自增主键策略,用于保证分布式的情况下可以无中心化的生成不重复的自增序列。因此自增主键可以保证递增,但无法保证连续。

而 snowflake 算法的最后4位是在同一毫秒内的访问递增值。因此,如果毫秒内并发度不高,最后4位为零的几率则很大。因此并发度不高的应用生成偶数主键的几率会更高。

在 3.1.0 版本中,尾数大多为偶数的问题已彻底解决,参见:https://github.com/apache/shardingsphere/issues/1617

13. [分片] 如何在 inline 分表策略时,允许执行范围查询操作(BETWEEN AND、>、<、>=、<=)?

回答:

  1. 需要使用 4.1.0 或更高版本。
  2. 调整以下配置项(需要注意的是,此时所有的范围查询将会使用广播的方式查询每一个分表):
  • 4.x版本:allow.range.query.with.inline.sharding设置为true即可(默认为false)。
  • 5.x版本:在 InlineShardingStrategy 中将allow-range-query-with-inline-sharding 设置为 true 即可(默认为 false)。

14. [分片] 为什么我实现了 KeyGenerateAlgorithm 接口,也配置了 Type,但是自定义的分布式主键依然不生效?

回答:

Service Provider Interface (SPI) 是一种为了被第三方实现或扩展的 API,除了实现接口外,还需要在 META-INF/services 中创建对应文件来指定 SPI 的实现类,JVM 才会加载这些服务。

具体的 SPI 使用方式,请大家自行搜索。

与分布式主键 KeyGenerateAlgorithm 接口相同,其他 ShardingSphere 的扩展功能也需要用相同的方式注入才能生效。

15. [分片] ShardingSphere 除了支持自带的分布式自增主键之外,还能否支持原生的自增主键?

回答:是的,可以支持。但原生自增主键有使用限制,即不能将原生自增主键同时作为分片键使用。

由于 ShardingSphere 并不知晓数据库的表结构,而原生自增主键是不包含在原始 SQL 中内的,因此 ShardingSphere 无法将该字段解析为分片字段。如自增主键非分片键,则无需关注,可正常返回;若自增主键同时作为分片键使用,ShardingSphere 无法解析其分片值,导致 SQL 路由至多张表,从而影响应用的正确性。

而原生自增主键返回的前提条件是 INSERT SQL 必须最终路由至一张表,因此,面对返回多表的 INSERT SQL,自增主键则会返回零。

16. [数据加密] JPA 和 数据加密无法一起使用,如何解决?

回答:

由于数据加密的 DDL 尚未开发完成,因此对于自动生成 DDL 语句的 JPA与 数据加密一起使用时,会导致 JPA 的实体类(Entity)无法同时满足 DDL 和 DML 的情况。

解决方案如下:

  1. 以需要加密的逻辑列名编写 JPA 的实体类(Entity)。
  2. 关闭 JPA 的 auto-ddl,如 auto-ddl=none。
  3. 手动建表,建表时应使用数据加密配置的 cipherColumn,plainColumnassistedQueryColumn 代替逻辑列。

17. [DistSQL] 使用 DistSQL 添加数据源时,如何设置自定义的 JDBC 连接参数或连接池属性?

回答:

  1. 如需自定义JDBC参数,请使用 urlSource 的方式定义 dataSource
  2. ShardingSphere预置了必要的连接池参数,如 maxPoolSizeidleTimeout 等。如需增加或覆盖参数配置,请在 dataSource 中通过 PROPERTIES 指定。
  3. 以上规则请参考 相关介绍

18. [DistSQL] 使用 DistSQL 删除资源时,出现 Resource [xxx] is still used by [SingleTableRule]

回答:

  1. 被规则引用的资源将无法被删除

  2. 若资源只被 single table rule 引用,且用户确认可以忽略该限制,则可以添加可选参数 ignore single tables 进行强制删除

19. [DistSQL] 使用 DistSQL 添加资源时,出现 Failed to get driver instance for jdbcURL=xxx

回答:

ShardingSphere-Proxy 在部署过程中没有添加 jdbc 驱动,需要将 jdbc 驱动放入 ShardingSphere-Proxy 解压后的 ext-lib 目录,例如:mysql-connector

20. [其他] 如果 SQL 在 ShardingSphere 中执行不正确,该如何调试?

回答:

在 ShardingSphere-Proxy 以及 ShardingSphere-JDBC 1.5.0 版本之后提供了 sql.show 的配置,可以将解析上下文和改写后的 SQL 以及最终路由至的数据源的细节信息全部打印至 info 日志。 sql.show 配置默认关闭,如果需要请通过配置开启。

注意:5.x版本以后,sql.show参数调整为sql-show

21. [其他] 阅读源码时为什么会出现编译错误? IDEA 不索引生成的代码?

回答:

ShardingSphere 使用 lombok 实现极简代码。关于更多使用和安装细节,请参考lombok官网

org.apache.shardingsphere.sql.parser.autogen 包下的代码由 ANTLR 生成,可以执行以下命令快速生成:

./mvnw -Dcheckstyle.skip=true -Drat.skip=true -Dmaven.javadoc.skip=true -Djacoco.skip=true -DskipITs -DskipTests install -T1C 

生成的代码例如 org.apache.shardingsphere.sql.parser.autogen.PostgreSQLStatementParser 等 Java 文件由于较大,默认配置的 IDEA 可能不会索引该文件。 可以调整 IDEA 的属性:idea.max.intellisense.filesize=10000

22. [其他] 使用 SQLSever 和 PostgreSQL 时,聚合列不加别名会抛异常?

回答:

SQLServer 和 PostgreSQL 获取不加别名的聚合列会改名。例如,如下SQL:

SELECT SUM(num), SUM(num2) FROM tablexxx;

SQLServer获取到的列为空字符串和(2),PostgreSQL获取到的列为空sum和sum(2)。这将导致ShardingSphere在结果归并时无法找到相应的列而出错。

正确的SQL写法应为:

SELECT SUM(num) AS sum_num, SUM(num2) AS sum_num2 FROM tablexxx;

23. [其他] Oracle 数据库使用 Timestamp 类型的 Order By 语句抛出异常提示 “Order by value must implements Comparable”?

回答:

针对上面问题解决方式有两种: 1.配置启动 JVM 参数 “-oracle.jdbc.J2EE13Compliant=true” 2.通过代码在项目初始化时设置 System.getProperties().setProperty(“oracle.jdbc.J2EE13Compliant”, “true”);

原因如下:

org.apache.shardingsphere.sharding.merge.dql.orderby.OrderByValue#getOrderValues() 方法如下:

    private List<Comparable<?>> getOrderValues() throws SQLException {
        List<Comparable<?>> result = new ArrayList<>(orderByItems.size());
        for (OrderItem each : orderByItems) {
            Object value = resultSet.getObject(each.getIndex());
            Preconditions.checkState(null == value || value instanceof Comparable, "Order by value must implements Comparable");
            result.add((Comparable<?>) value);
        }
        return result;
    }

使用了 resultSet.getObject(int index)方法,针对 TimeStamp oracle 会根据 oracle.jdbc.J2EE13Compliant 属性判断返回 java.sql.TimeStamp 还是自定义 oralce.sql.TIMESTAMP 详见 ojdbc 源码 oracle.jdbc.driver.TimestampAccessor#getObject(int var1) 方法:

    Object getObject(int var1) throws SQLException {
        Object var2 = null;
        if(this.rowSpaceIndicator == null) {
            DatabaseError.throwSqlException(21);
        }

        if(this.rowSpaceIndicator[this.indicatorIndex + var1] != -1) {
            if(this.externalType != 0) {
                switch(this.externalType) {
                case 93:
                    return this.getTimestamp(var1);
                default:
                    DatabaseError.throwSqlException(4);
                    return null;
                }
            }

            if(this.statement.connection.j2ee13Compliant) {
                var2 = this.getTimestamp(var1);
            } else {
                var2 = this.getTIMESTAMP(var1);
            }
        }

        return var2;
    }

24. [其他] Windows 环境下,通过 Git 克隆 ShardingSphere 源码时为什么提示文件名过长,如何解决?

回答:

为保证源码的可读性,ShardingSphere 编码规范要求类、方法和变量的命名要做到顾名思义,避免使用缩写,因此可能导致部分源码文件命名较长。由于 Windows 版本的 Git 是使用 msys 编译的,它使用了旧版本的 Windows Api,限制文件名不能超过 260 个字符。

解决方案如下:

打开 cmd.exe(你需要将 git 添加到环境变量中)并执行下面的命令,可以让 git 支持长文件名:

git config --global core.longpaths true

如果是 Windows 10,还需要通过注册表或组策略,解除操作系统的文件名长度限制(需要重启):

在注册表编辑器中创建 HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem LongPathsEnabled, 类型为 REG_DWORD,并设置为1。 或者从系统菜单点击设置图标,输入“编辑组策略”, 然后在打开的窗口依次进入“计算机管理” > “管理模板” > “系统” > “文件系统”,在右侧双击“启用 win32 长路径”。

参考资料: https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/desktop/FileIO/naming-a-file https://ourcodeworld.com/articles/read/109/how-to-solve-filename-too-long-error-in-git-powershell-and-github-application-for-windows

25. [其他] Type is required 异常的解决方法?

回答:

ShardingSphere 中很多功能实现类的加载方式是通过 SPI 注入的方式完成的,如分布式主键,注册中心等;这些功能通过配置中 type 类型来寻找对应的 SPI 实现,因此必须在配置文件中指定类型。

26. [其他] 服务启动时如何加快 metadata 加载速度?

回答:

  1. 升级到 4.0.1 以上的版本,以提高 metadata 的加载速度。
  2. 参照你采用的连接池,将:
  • 配置项max.connections.size.per.query(默认值为1)调高(版本 >= 3.0.0.M3 且低于 5.0.0)。
  • 配置项max-connections-size-per-query(默认值为1)调高(版本 >= 5.0.0)。

27. [其他] ANTLR 插件在 src 同级目录下生成代码,容易误提交,如何避免?

回答:

进入 Settings -> Languages & Frameworks -> ANTLR v4 default project settings 配置生成代码的输出目录为 target/gen,如图:

Configure ANTLR plugin

28. [其他] 使用 Proxool 时分库结果不正确?

回答:

使用 Proxool 配置多个数据源时,应该为每个数据源设置 alias,因为 Proxool 在获取连接时会判断连接池中是否包含已存在的 alias,不配置 alias 会造成每次都只从一个数据源中获取连接。

以下是 Proxool 源码中 ProxoolDataSource 类 getConnection 方法的关键代码:

    if(!ConnectionPoolManager.getInstance().isPoolExists(this.alias)) {
        this.registerPool();
    }

更多关于 alias 使用方法请参考 Proxool官网

PS:sourceforge 网站需要翻墙访问。

29. [其他] 使用 Spring Boot 2.x 集成 ShardingSphere 时,配置文件中的属性设置不生效?

回答:

需要特别注意,Spring Boot 2.x 环境下配置文件的属性名称约束为仅允许小写字母、数字和短横线,即[a-z][0-9]-

原因如下:

Spring Boot 2.x 环境下,ShardingSphere 通过 Binder 来绑定配置文件,属性名称不规范(如:驼峰或下划线等)会导致属性设置不生效从而校验属性值时抛出 NullPointerException 异常。参考以下错误示例:

下划线示例:database_inline

spring.shardingsphere.rules.sharding.sharding-algorithms.database_inline.type=INLINE
spring.shardingsphere.rules.sharding.sharding-algorithms.database_inline.props.algorithm-expression=ds-$->{user_id % 2}
Caused by: org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'database_inline': Initialization of bean failed; nested exception is java.lang.NullPointerException: Inline sharding algorithm expression cannot be null.
	... 
Caused by: java.lang.NullPointerException: Inline sharding algorithm expression cannot be null.
	at com.google.common.base.Preconditions.checkNotNull(Preconditions.java:897)
	at org.apache.shardingsphere.sharding.algorithm.sharding.inline.InlineShardingAlgorithm.getAlgorithmExpression(InlineShardingAlgorithm.java:58)
	at org.apache.shardingsphere.sharding.algorithm.sharding.inline.InlineShardingAlgorithm.init(InlineShardingAlgorithm.java:52)
	at org.apache.shardingsphere.spring.boot.registry.AbstractAlgorithmProvidedBeanRegistry.postProcessAfterInitialization(AbstractAlgorithmProvidedBeanRegistry.java:98)
	at org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory.applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(AbstractAutowireCapableBeanFactory.java:431)
	... 

驼峰示例:databaseInline

spring.shardingsphere.rules.sharding.sharding-algorithms.databaseInline.type=INLINE
spring.shardingsphere.rules.sharding.sharding-algorithms.databaseInline.props.algorithm-expression=ds-$->{user_id % 2}
Caused by: org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'databaseInline': Initialization of bean failed; nested exception is java.lang.NullPointerException: Inline sharding algorithm expression cannot be null.
	... 
Caused by: java.lang.NullPointerException: Inline sharding algorithm expression cannot be null.
	at com.google.common.base.Preconditions.checkNotNull(Preconditions.java:897)
	at org.apache.shardingsphere.sharding.algorithm.sharding.inline.InlineShardingAlgorithm.getAlgorithmExpression(InlineShardingAlgorithm.java:58)
	at org.apache.shardingsphere.sharding.algorithm.sharding.inline.InlineShardingAlgorithm.init(InlineShardingAlgorithm.java:52)
	at org.apache.shardingsphere.spring.boot.registry.AbstractAlgorithmProvidedBeanRegistry.postProcessAfterInitialization(AbstractAlgorithmProvidedBeanRegistry.java:98)
	at org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory.applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(AbstractAutowireCapableBeanFactory.java:431)
	... 

从异常堆栈中分析可知: AbstractAlgorithmProvidedBeanRegistry.registerBean 方法调用 PropertyUtil.containPropertyPrefix(environment, prefix) 方法判断指定前缀 prefix 的配置是否存在,而 PropertyUtil.containPropertyPrefix(environment, prefix) 方法,在 Spring Boot 2.x 环境下使用了 Binder,不规范的属性名称(如:驼峰或下划线等)会导致属性设置不生效。