MySQL高阶讲座之：`MySQL`的`Federated`存储引擎：跨数据库查询的性能与局限。

各位观众老爷，大家好！今天给大家带来一场关于MySQL Federated存储引擎的盛宴，主题是：“跨数据库查询的性能与局限”。保证让大家吃饱喝足，扶墙而出！

开场白：跨库查询的那些事儿

在数据库的世界里，数据往往分散在不同的地方，就像你家的袜子，总是不成双成对地出现在不同的角落。有时候，我们需要把这些数据整合起来，进行分析或者生成报表。最直接的办法当然是把数据复制一份到同一个数据库，但这就像把所有袜子都塞进一个抽屉，迟早会爆炸的！

这时候，跨库查询就派上用场了。它可以让我们直接从不同的数据库读取数据，而不需要复制数据。就像你可以直接走到不同的房间去拿袜子，而不用把所有袜子都搬到客厅。

MySQL提供了多种跨库查询的方式，例如使用FEDERATED存储引擎、使用mysqldump导出数据再导入、编写自定义的ETL脚本等等。今天我们重点聊聊FEDERATED存储引擎，这个家伙就像一个“传送门”，能让你直接访问其他MySQL服务器上的表。

什么是Federated存储引擎？

FEDERATED存储引擎允许你访问位于远程MySQL服务器上的表，就像访问本地表一样。它实际上并不存储任何数据，只是一个指向远程表的指针。当你查询FEDERATED表时，它会将查询发送到远程服务器，然后将结果返回给你。

你可以把它想象成一个“代理”，你跟它说：“我要查一下远程服务器上的工资表”，它就会屁颠屁颠地跑到远程服务器上，查完之后再把结果带回来给你。

Federated存储引擎的优点：

• 无需复制数据： 这是最大的优点。你不需要把远程数据复制到本地，节省了存储空间，也避免了数据同步的问题。
• 实时性： 你查询的是远程服务器上的实时数据，而不是过时的副本。
• 简化数据访问： 你可以像访问本地表一样访问远程表，不需要编写复杂的脚本或者使用其他工具。

Federated存储引擎的缺点：

• 性能问题： 每次查询都需要通过网络连接到远程服务器，这会带来额外的开销。如果网络不稳定或者远程服务器性能较差，查询速度会很慢。
• 依赖性： FEDERATED存储引擎依赖于远程MySQL服务器的可用性。如果远程服务器宕机，你就无法访问FEDERATED表了。
• 安全问题： 你需要在本地服务器上存储远程服务器的连接信息，这可能会带来安全风险。
• 功能限制： FEDERATED存储引擎只支持部分SQL语句，例如不支持LOCK TABLES、TRUNCATE TABLE等。
• 事务支持有限： 虽然从MySQL 5.0.3开始支持事务，但是效果并不好，强烈不建议使用。

实战演练：创建和使用Federated表

接下来，我们通过一个简单的例子来演示如何创建和使用FEDERATED表。

前提条件：

• 两台MySQL服务器：一台作为本地服务器（localhost），一台作为远程服务器（remote_server）。
• 远程服务器上有一个数据库remote_db，其中包含一个表employee。
• 本地服务器可以访问远程服务器。

步骤1：在远程服务器上创建表

-- 在远程服务器上执行
CREATE DATABASE remote_db;

USE remote_db;

CREATE TABLE employee (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255),
  salary DECIMAL(10, 2)
);

INSERT INTO employee (id, name, salary) VALUES
(1, '张三', 5000.00),
(2, '李四', 6000.00),
(3, '王五', 7000.00);

步骤2：在本地服务器上创建Federated表

-- 在本地服务器上执行
CREATE DATABASE local_db;

USE local_db;

CREATE TABLE federated_employee (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255),
  salary DECIMAL(10, 2)
) ENGINE=FEDERATED
CONNECTION='mysql://remote_user:remote_password@remote_server:3306/remote_db/employee';

代码解释：

• ENGINE=FEDERATED：指定使用FEDERATED存储引擎。
• CONNECTION='mysql://remote_user:remote_password@remote_server:3306/remote_db/employee'：指定远程服务器的连接信息。
  • remote_user：远程服务器的用户名。
  • remote_password：远程服务器的密码。
  • remote_server：远程服务器的地址。
  • 3306：远程服务器的端口号。
  • remote_db：远程数据库的名称。
  • employee：远程表的名称。

重要提示：

• 请将remote_user、remote_password、remote_server替换为实际的值。
• 确保本地服务器可以访问远程服务器的3306端口。
• 远程用户需要有访问remote_db数据库和employee表的权限。

步骤3：查询Federated表

-- 在本地服务器上执行
USE local_db;

SELECT * FROM federated_employee;

你将会看到从远程服务器返回的数据，就像查询本地表一样。

进阶用法：数据过滤和连接

FEDERATED表也可以进行数据过滤和连接操作。

数据过滤：

-- 查询工资大于6000的员工
SELECT * FROM federated_employee WHERE salary > 6000;

表连接：

假设本地数据库local_db中有一个表department，包含以下数据：

CREATE TABLE department (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255)
);

INSERT INTO department (id, name) VALUES
(1, '研发部'),
(2, '市场部'),
(3, '财务部');

我们可以将federated_employee表和department表进行连接查询：

SELECT
  fe.name AS employee_name,
  d.name AS department_name
FROM
  federated_employee fe
JOIN
  department d ON fe.id = d.id;  -- 假设 employee 表里也有 department_id 字段

性能优化：缓存查询结果

由于FEDERATED表每次查询都需要访问远程服务器，因此性能可能会比较差。一种优化方法是缓存查询结果。

你可以使用MySQL的查询缓存，或者使用其他缓存技术，例如Memcached或者Redis。

使用MySQL查询缓存：

SET GLOBAL query_cache_size = 268435456; -- 256MB
SET GLOBAL query_cache_type = 1; -- 打开查询缓存

SELECT SQL_CACHE * FROM federated_employee WHERE salary > 6000;

注意事项：

• 查询缓存只对完全相同的查询有效。
• 如果表数据发生变化，查询缓存会自动失效。
• 查询缓存会占用内存，需要根据实际情况调整query_cache_size的大小。

使用Memcached或者Redis：

这种方法需要编写额外的代码来实现缓存逻辑。

安全问题：权限控制

使用FEDERATED存储引擎需要特别注意安全问题。你需要确保远程服务器的连接信息（用户名和密码）不会泄露。

建议使用以下方法来提高安全性：

• 使用单独的用户访问远程服务器，并限制该用户的权限。
• 使用SSL加密连接。
• 定期更改远程服务器的密码。

总结：Federated引擎的适用场景

FEDERATED存储引擎是一个强大的工具，但它并不是万能的。它适用于以下场景：

• 你需要访问远程MySQL服务器上的实时数据。
• 你不想复制数据到本地服务器。
• 你对性能要求不高，或者可以接受一定的延迟。

它不适用于以下场景：

• 你需要频繁地访问远程数据，并且对性能要求很高。
• 你需要进行复杂的事务操作。
• 你需要访问非MySQL数据库。

表格总结：Federated引擎的优缺点

特性	优点	缺点
数据存储	无需本地存储，节省空间	依赖远程服务器，远程服务器宕机则无法访问
数据同步	实时数据，无需手动同步	网络延迟影响性能，每次查询都需要连接远程服务器
易用性	像访问本地表一样访问远程表，简单方便	安全风险，需要存储远程服务器的连接信息
功能支持	支持基本SQL查询	不支持所有SQL语句，例如LOCK TABLES、TRUNCATE TABLE等
性能	低	可能出现性能瓶颈，尤其是在高并发场景下
事务支持	有限，不建议使用	事务的完整性和隔离性难以保证
适用场景	访问远程MySQL实时数据，无需复制数据，对性能要求不高	高并发、复杂事务、需要访问非MySQL数据库的场景不适用
安全性	低，需要谨慎管理连接信息	容易受到SQL注入攻击，需要进行安全加固
管理维护	简单，无需维护本地数据副本	需要关注远程服务器的运行状态
容错性	差，依赖远程服务器的可用性	远程服务器故障会导致本地FEDERATED表无法使用
资源消耗	低，不占用本地存储空间	网络带宽消耗较高
跨平台兼容性	仅限于MySQL数据库之间	无法跨越不同的数据库系统
成本	低，无需额外购买存储设备	可能需要升级网络设备或增加带宽

替代方案：其他跨库查询方式

如果FEDERATED存储引擎不满足你的需求，你可以考虑以下替代方案：

• mysqldump： 将远程数据导出为SQL文件，然后在本地导入。这种方法适用于需要定期备份数据或者进行离线分析的场景。
• ETL工具： 使用ETL工具（例如Kettle、DataX）将远程数据抽取到本地数据库。这种方法适用于需要进行复杂数据转换和清洗的场景。
• 编程语言： 使用编程语言（例如Python、Java）编写脚本来连接不同的数据库，并进行数据查询和处理。这种方法适用于需要进行高度定制化的数据处理的场景。
• 中间件： 使用数据库中间件（例如ShardingSphere、MyCat）来实现跨库查询和分库分表。这种方法适用于需要处理大规模数据的场景。

总结：

FEDERATED存储引擎是MySQL提供的一种方便的跨库查询方式，但它也有一些局限性。你需要根据实际情况选择合适的跨库查询方案。

希望今天的讲座对大家有所帮助！如果大家有什么问题，欢迎在评论区留言。

感谢大家的观看，我们下期再见！