现实中的路由规则，可能比你想象中复杂的多

文中聊的是数据路由，不是nginx之类的。

几乎每一个分布式系统，都会给用户提供自定义路由的功能。因为，仅通过 range 、 mod 、 hash 等方法，很大概率已经满足不了用户的需求。下面以一个实际场景为例，说一下数据路由的思路。

某个大型toB的应用，使用MySQL存储，单表数据量已达数亿，在结构变更、数据查询方面，已表现出明显的瓶颈，需要进行分库分表。

实施步骤

找到切分键

第一步就是找到切分的纬度。比如业务是按照时间纬度进行查询的，那么就把创建时间作为切分键。

此业务的切分键，是商户id（类似于你在美团开店了，美团给你分配的唯一id）。由于历史原因，这个id是用的数据库主键id，而且是自增的。业务具有以下特点：

一、业务操作是由某个商户发起的，每张表都有商户id字段

二、商户的数据不均衡，有的商户有几千万，有的可能只有十几条

三、存在部分vip商家，其数据量非常庞大

四、存储大量统计需求，所以无法分表，只能分库

五、存在遍历数据的可能，比如部分定时

切分需求一阶段

分库迫在眉睫。通过分析，部分vip商户，数据量巨大，把它单独转移到一个数据库中也不为过。

通过维护一个映射文件，来控制vip商户到数据存储流向。这时候，就需要自定义路由。

伪代码如下：

function viptable(id){
    10 => "mysql-002"
    101 => "mysql-003"
}
function router4vip(id){
    aimDb = viptable(id)
    if(aimDb) return aimDb
    
    return "mysql-001"
}

商户为10，数据将落向mysql-002；商户为101，将落向mysql-003；数据默认使用mysql-001存储。

另外，由于id是自动生成的自增字段，与路由存在一个先有鸡还是先有蛋的问题，所以将id字段修改为人工设值，延伸出另外一个配号系统，在此不多提。

切分需求二阶段

解决了vip商户的问题，接下来就需要解决mysql-001的问题。随着业务的发展，落在默认库上的数据越来越多，很快又遇到了瓶颈。

想到的方法是，对其一分为二。mysql-001的数据打散到两个库中。这个打散的规则，我们直接采用mod。

为什么不是一拆为三呢？主要是基于以下考虑，假设拆分后的db为：

mysql-001-1
mysql-001-2

这种情况下mysql-001就变成了逻辑集群。当mysql-001-1和mysql-001-2也达到了瓶颈，那我们就可以对其继续进行拆分，依然是一拆为二，这时候，mod 4就可以了，不会涉及复杂的数据迁移。

拆分后的db为：

mysql-001-1-1
mysql-001-1-2
mysql-001-2-1
mysql-001-2-2

到现在为止，我们采用了vip分库，mod 4分库，伪代码如下：

...

function routertable(pivot){
    0 => "mysql-001-1-1"
    1 => "mysql-001-1-2"
    2 => "mysql-001-2-1"
    3 => "mysql-001-2-2"
}

function router4mod(id){
    aimDb = router4vip(id)
    if(aimDb) return aimDb
    
    pivot = mod4(id)
    return routertable(pivot)
}

到现在，我们已经分了六个库了。通过裂变的模式，有着较好的扩展性。

这样就可以高枕无忧了么？

切分需求三阶段

可惜的是，我们每次扩容，都是指数级别的。下一次，就是mod 8；而下下次，就是mod 16。每次扩容，都会动一半的数据，wtf。

最后，决定在商户id的范围上做文章。

首先，做一个定长的商户id，比现有系统中的任何一个都长，主要考虑新的规则不会影响旧的路由规则。

然后，首先根据商户id的范围划分第一层虚拟集群，然后再根据mod划分第二层虚拟集群。我们的路由，现在是双层路由。

比如，我们把商户号定9位(java中int是10位)，并做如下路由表：

100 000000 - 100 100000=> 虚拟集群1
100 100000 - 100 200000=> 虚拟集群2
...

前三位，用来分第一层虚拟集群，支持899个；后6位，代表范围，最大10万。每个范围下面，都会有自己的路由规则，有的可能mod 2，有的可能 mod3，有的可能再次range。

好，我们加入新的集群：

mysql-range0-0 代表号段在范围1中的偶数id
mysql-range0-1

伪代码如下：

...
function router4range(id){
    if(id < 100000000){
        return router4mod(id)
    }else if
    (id in [100000000-100100000]){
        return 
            "mysql-range0-"+mod2(id)
    }
}

到此为止，我们一共有8个库，其中两个是给vip用的，四个是遗留的路由算法，还有两个是给新的分库规则使用。

通过三次改进，我们的路由满足：

一、当我们发现，当商户id增长到 100 056400 ，就达到瓶颈了，那么就可以新增一个新的范围，只需要改动一下路由表逻辑就ok了

二、当某个范围内某个商户成长为vip，那我们就可以单独将其提取出来，增加新的vip库

三、某个范围内数据热点严重，那么就可以mod 4进行扩容，并不影响范围外的数据

四、商户id同时也有时间纬度的概念，可以针对某些旧商户进行归档清理

切分需求四阶段

系统想要预留另外一部分号段，用来提供一些测试账号，供客户试用。经历过前三轮的改造，我们可以很容易的对其进行规划。

为什么觉得redis-cluster的slot设计是个鸡肋呢，因为它把路由规则给定死了，要我去设计我肯定要放在驱动层。

某些架构师潇洒的来，潇洒的走，留下了不可磨灭的痕迹。为了兼容这些遗留系统的路由代码，分支会更加复杂，每一个公司都有一堆故事，无非是骂娘和被骂。稳定性重如山，路由代码可能是最重要的没技术含量的if else。一动，都得死。

就问你怕不怕？