背景

事情是酱紫的，上级leader负责记录信息的业务，每日预估数据量是15万左右，所以引入sharding-jdbc做分表。

上级leader完成业务的开发后，走了一波自测，git push后，就忙其他的事情去了。

项目的框架是SpringBoot+Mybaits

出问题了

因为负责的业务也开发完了，熟练的git pull，准备自测，单元测试run一下，上个厕所回来收工，就是这么自信。

回来后，看下控制台，人都傻了，一片红，内心不禁感叹“如果这是股票基金该多好”。

出了问题就要解决，随着排查深入，我的眉头一皱发现事情并不简单，怎么以前的一些代码都报错了？

随着排查深入，最后跟到了Mybatis源码，发现罪魁祸首是sharding-jdbc引起的，因为数据源是sharding-jdbc的，导致后续执行sql的是ShardingPreparedStatement。

这就意味着，sharding-jdbc影响项目的所有业务表，因为最终数据库交互都由ShardingPreparedStatement去做了，历史的一些sql语句因为sql函数或者其他写法，使得ShardingPreparedStatement无法处理而出现异常。

关键代码如下

发现问题后，阿星马上就反馈给leader了。

唉，本来还想摸鱼的，看来摸鱼的时间是没了，还多了一项任务。

分析

竟然交给阿星来做了，就撸起袖子开干吧，先看看分表功能的需求

支持自定义分表策略
能控制影响范围
通用性

分表会提前建立好，所以不需要考虑表不存在的问题，核心逻辑实现，通过分表策略得到分表名，再把分表名动态替换到sql。

分表策略

为了支持分表策略，我们需要先定义分表策略抽象接口，定义如下

/*** @Author 程序猿阿星* @Description 分表策略接口* @Date 2021/5/9*/
public interface ITableShardStrategy {/*** @author: 程序猿阿星* @description: 生成分表名* @param tableNamePrefix 表前缀名* @param value 值* @date: 2021/5/9* @return: java.lang.String*/String generateTableName(String tableNamePrefix,Object value);/*** 验证tableNamePrefix*/default void verificationTableNamePrefix(String tableNamePrefix){if (StrUtil.isBlank(tableNamePrefix)) {throw new RuntimeException("tableNamePrefix is null");}}
}

generateTableName函数的任务就是生成分表名，入参有tableNamePrefix、value，tableNamePrefix为分表前缀，value作为生成分表名的逻辑参数。

verificationTableNamePrefix函数验证tableNamePrefix必填，提供给实现类使用。

为了方便理解，下面是id取模策略代码，取模两张表

/*** @Author 程序猿阿星* @Description 分表策略id* @Date 2021/5/9*/
@Component
public class TableShardStrategyId implements ITableShardStrategy {@Overridepublic String generateTableName(String tableNamePrefix, Object value) {verificationTableNamePrefix(tableNamePrefix);if (value == null || StrUtil.isBlank(value.toString())) {throw new RuntimeException("value is null");}long id = Long.parseLong(value.toString());//此处可以缓存优化return tableNamePrefix + "_" + (id % 2);}
}

传入进来的value是id值，用tableNamePrefix拼接id取模后的值，得到分表名返回。

控制影响范围

分表策略已经抽象出来，下面要考虑控制影响范围，我们都知道Mybatis规范中每个Mapper类对应一张业务主体表，Mapper类的函数对应业务主体表的相关sql。

阿星想着，可以给Mapper类打上注解，代表该Mpaaer类对应的业务主体表有分表需求，从规范来说Mapper类的每个函数对应的主体表都是正确的，但是有些同学可能不会按规范来写。

假设Mpaaer类对应的是B表，Mpaaer类的某个函数写着A表的sql，甚至是历史遗留问题，所以注解不仅仅可以打在Mapper类上，同时还可以打在Mapper类的任意一个函数上，并且保证小粒度覆盖粗粒度。

阿星这里自定义分表注解，代码如下

/*** @Author 程序猿阿星* @Description 分表注解* @Date 2021/5/9*/
@Target(value = {ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TableShard {// 表前缀名String tableNamePrefix();//值String value() default "";//是否是字段名，如果是需要解析请求参数改字段名的值（默认否）boolean fieldFlag() default false;// 对应的分表策略类Class<? extends ITableShardStrategy> shardStrategy();}

注解的作用范围是类、接口、函数，运行时生效。

tableNamePrefix与shardStrategy属性都好理解，表前缀名和分表策略，剩下的value与fieldFlag要怎么理解，分表策略分两类，第一类依赖表中某个字段值，第二类则不依赖。

根据企业id取模，属于第一类，此处的value设置企业id入参字段名，fieldFlag为true，意味着，会去解析获取企业id字段名对应的值。

根据日期分表，属于第二类，直接在分表策略实现类里面写就行了，不依赖表字段值，value与fieldFlag无需填写，当然你value也可以设置时间格式，具体看分表策略实现类的逻辑。

通用性

抽象分表策略与分表注解都搞定了，最后一步就是根据分表注解信息，去执行分表策略得到分表名，再把分表名动态替换到sql中，同时具有通用性。

Mybatis框架中，有拦截器机制做扩展，我们只需要拦截StatementHandler#prepare函数，即StatementHandle创建Statement之前，先把sql里面的表名动态替换成分表名。

Mybatis分表拦截器流程图如下

Mybatis分表拦截器代码如下，有点长哈，主流程看intercept函数就好了。

/*** @Author 程序员阿星* @Description 分表拦截器* @Date 2021/5/9*/
@Intercepts({@Signature(type = StatementHandler.class,method = "prepare",args = {Connection.class, Integer.class})
})
public class TableShardInterceptor implements Interceptor {private static final ReflectorFactory defaultReflectorFactory = new DefaultReflectorFactory();@Overridepublic Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {// MetaObject是mybatis里面提供的一个工具类，类似反射的效果MetaObject metaObject = getMetaObject(invocation);BoundSql boundSql = (BoundSql) metaObject.getValue("delegate.boundSql");MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement)metaObject.getValue("delegate.mappedStatement");//获取Mapper执行方法Method method = invocation.getMethod();//获取分表注解TableShard tableShard = getTableShard(method,mappedStatement);// 如果method与class都没有TableShard注解或执行方法不存在，执行下一个插件逻辑if (tableShard == null) {return invocation.proceed();}//获取值String value = tableShard.value();//value是否字段名，如果是，需要解析请求参数字段名的值boolean fieldFlag = tableShard.fieldFlag();if (fieldFlag) {//获取请求参数Object parameterObject = boundSql.getParameterObject();if (parameterObject instanceof MapperMethod.ParamMap) { //ParamMap类型逻辑处理MapperMethod.ParamMap parameterMap = (MapperMethod.ParamMap) parameterObject;//根据字段名获取参数值Object valueObject = parameterMap.get(value);if (valueObject == null) {throw new RuntimeException(String.format("入参字段%s无匹配", value));}//替换sqlreplaceSql(tableShard, valueObject, metaObject, boundSql);} else { //单参数逻辑//如果是基础类型抛出异常if (isBaseType(parameterObject)) {throw new RuntimeException("单参数非法，请使用@Param注解");}if (parameterObject instanceof Map){Map<String,Object>  parameterMap =  (Map<String,Object>)parameterObject;Object valueObject = parameterMap.get(value);//替换sqlreplaceSql(tableShard, valueObject, metaObject, boundSql);} else {//非基础类型对象Class<?> parameterObjectClass = parameterObject.getClass();Field declaredField = parameterObjectClass.getDeclaredField(value);declaredField.setAccessible(true);Object valueObject = declaredField.get(parameterObject);//替换sqlreplaceSql(tableShard, valueObject, metaObject, boundSql);}}} else {//无需处理parameterField//替换sqlreplaceSql(tableShard, value, metaObject, boundSql);}//执行下一个插件逻辑return invocation.proceed();}@Overridepublic Object plugin(Object target) {// 当目标类是StatementHandler类型时，才包装目标类，否者直接返回目标本身, 减少目标被代理的次数if (target instanceof StatementHandler) {return Plugin.wrap(target, this);} else {return target;}}/*** @param object* @methodName: isBaseType* @author: 程序员阿星* @description: 基本数据类型验证，true是，false否* @date: 2021/5/9* @return: boolean*/private boolean isBaseType(Object object) {if (object.getClass().isPrimitive()|| object instanceof String|| object instanceof Integer|| object instanceof Double|| object instanceof Float|| object instanceof Long|| object instanceof Boolean|| object instanceof Byte|| object instanceof Short) {return true;} else {return false;}}/*** @param tableShard 分表注解* @param value      值* @param metaObject mybatis反射对象* @param boundSql   sql信息对象* @author: 程序猿阿星* @description: 替换sql* @date: 2021/5/9* @return: void*/private void replaceSql(TableShard tableShard, Object value, MetaObject metaObject, BoundSql boundSql) {String tableNamePrefix = tableShard.tableNamePrefix();//获取策略classClass<? extends ITableShardStrategy> strategyClazz = tableShard.shardStrategy();//从spring ioc容器获取策略类ITableShardStrategy tableShardStrategy = SpringUtil.getBean(strategyClazz);//生成分表名String shardTableName = tableShardStrategy.generateTableName(tableNamePrefix, value);// 获取sqlString sql = boundSql.getSql();// 完成表名替换metaObject.setValue("delegate.boundSql.sql", sql.replaceAll(tableNamePrefix, shardTableName));}/*** @param invocation* @author: 程序猿阿星* @description: 获取MetaObject对象-mybatis里面提供的一个工具类，类似反射的效果* @date: 2021/5/9* @return: org.apache.ibatis.reflection.MetaObject*/private MetaObject getMetaObject(Invocation invocation) {StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();// MetaObject是mybatis里面提供的一个工具类，类似反射的效果MetaObject metaObject = MetaObject.forObject(statementHandler,SystemMetaObject.DEFAULT_OBJECT_FACTORY,SystemMetaObject.DEFAULT_OBJECT_WRAPPER_FACTORY,defaultReflectorFactory);return metaObject;}/*** @author: 程序猿阿星* @description: 获取分表注解* @param method* @param mappedStatement* @date: 2021/5/9* @return: com.xing.shard.interceptor.TableShard*/private TableShard getTableShard(Method method, MappedStatement mappedStatement) throws ClassNotFoundException {String id = mappedStatement.getId();//获取Classfinal String className = id.substring(0, id.lastIndexOf("."));//分表注解TableShard tableShard = null;//获取Mapper执行方法的TableShard注解tableShard = method.getAnnotation(TableShard.class);//如果方法没有设置注解，从Mapper接口上面获取TableShard注解if (tableShard == null) {// 获取TableShard注解tableShard = Class.forName(className).getAnnotation(TableShard.class);}return tableShard;}}

到了这里，其实分表功能就已经完成了，我们只需要把分表策略抽象接口、分表注解、分表拦截器抽成一个通用jar包，需要使用的项目引入这个jar，然后注册分表拦截器，自己根据业务需求实现分表策略，在给对应的Mpaaer加上分表注解就好了。

实践跑起来

这里阿星单独写了一套demo，场景是有两个分表策略，表也提前建立好了

根据id分表
- tb_log_id_0
- tb_log_id_1
根据日期分表
- tb_log_date_202105
- tb_log_date_202106

预警：后面都是代码实操环节，请各位读者大大耐心看完（非Java开发除外）。

TableShardStrategy定义

/*** @Author wx* @Description 分表策略日期* @Date 2021/5/9*/
@Component
public class TableShardStrategyDate implements ITableShardStrategy {private static final String DATE_PATTERN = "yyyyMM";@Overridepublic String generateTableName(String tableNamePrefix, Object value) {verificationTableNamePrefix(tableNamePrefix);if (value == null || StrUtil.isBlank(value.toString())) {return tableNamePrefix + "_" +DateUtil.format(new Date(), DATE_PATTERN);} else {return tableNamePrefix + "_" +DateUtil.format(new Date(), value.toString());}}
}*** @Author 程序猿阿星* @Description 分表策略id* @Date 2021/5/9*/
@Component
public class TableShardStrategyId implements ITableShardStrategy {@Overridepublic String generateTableName(String tableNamePrefix, Object value) {verificationTableNamePrefix(tableNamePrefix);if (value == null || StrUtil.isBlank(value.toString())) {throw new RuntimeException("value is null");}long id = Long.parseLong(value.toString());//可以加入本地缓存优化return tableNamePrefix + "_" + (id % 2);}
}

Mapper定义

Mapper接口

/*** @Author 程序猿阿星* @Description* @Date 2021/5/8*/
@TableShard(tableNamePrefix = "tb_log_date",shardStrategy = TableShardStrategyDate.class)
public interface LogDateMapper {/*** 查询列表-根据日期分表*/List<LogDate> queryList();/*** 单插入-根据日期分表*/void  save(LogDate logDate);}-------------------------------------------------------------------------------------------------/*** @Author 程序猿阿星* @Description* @Date 2021/5/8*/
@TableShard(tableNamePrefix = "tb_log_id",value = "id",fieldFlag = true,shardStrategy = TableShardStrategyId.class)
public interface LogIdMapper {/*** 根据id查询-根据id分片*/LogId queryOne(@Param("id") long id);/*** 单插入-根据id分片*/void save(LogId logId);}

Mapper.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapperPUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN""http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.xing.shard.mapper.LogDateMapper">//对应LogDateMapper#queryList函数<select id="queryList" resultType="com.xing.shard.entity.LogDate">selectid as id,comment as comment,create_date as createDatefromtb_log_date</select>//对应LogDateMapper#save函数<insert id="save" >insert into tb_log_date(id, comment,create_date)values (#{id}, #{comment},#{createDate})</insert>
</mapper>-------------------------------------------------------------------------------------------------<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapperPUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN""http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.xing.shard.mapper.LogIdMapper">//对应LogIdMapper#queryOne函数<select id="queryOne" resultType="com.xing.shard.entity.LogId">selectid as id,comment as comment,create_date as createDatefromtb_log_idwhereid = #{id}</select>//对应save函数<insert id="save" >insert into tb_log_id(id, comment,create_date)values (#{id}, #{comment},#{createDate})</insert></mapper>

执行下单元测试

日期分表单元测试执行

@Testvoid test() {LogDate logDate = new LogDate();logDate.setId(snowflake.nextId());logDate.setComment("测试内容");logDate.setCreateDate(new Date());//插入logDateMapper.save(logDate);//查询List<LogDate> logDates = logDateMapper.queryList();System.out.println(JSONUtil.toJsonPrettyStr(logDates));}

输出结果

id分表单元测试执行

@Testvoid test() {LogId logId = new LogId();long id = snowflake.nextId();logId.setId(id);logId.setComment("测试");logId.setCreateDate(new Date());//插入logIdMapper.save(logId);//查询LogId logIdObject = logIdMapper.queryOne(id);System.out.println(JSONUtil.toJsonPrettyStr(logIdObject));}

输出结果