面试题：分布式系统中如何基于业务场景选择数据分片键

Question

假设你正在开发一个电商订单系统，订单数据量巨大，需要进行数据分片存储。请阐述你会考虑哪些业务场景因素来选择合适的数据分片键，并举例说明几种可能的分片键及其适用场景。

Answer 1

考虑的业务场景因素

1. 查询频率和模式：如果经常按照某个字段进行查询，如用户ID查询用户的所有订单，那么该字段适合作为分片键，能快速定位数据。
2. 数据均匀性：确保数据在各个分片上分布均匀，避免数据倾斜。例如按订单金额分片，若金额分布不均可能导致部分分片数据量过大。
3. 事务需求：若涉及同一用户的多个订单事务操作，以用户ID分片可保证同一事务内数据在同一分片，降低跨分片事务复杂度。
4. 扩展性：选择的分片键应便于系统扩展，当数据量增长需要增加分片时，不需要大规模数据迁移。

可能的分片键及其适用场景

1. 用户ID
   • 适用场景：适用于需要频繁查询某个用户所有订单的场景，如用户订单管理、用户消费统计等。同时，方便处理与用户相关的事务，如用户订单的批量操作。
2. 订单时间
   • 适用场景：如果业务更关注按时间维度查询订单，如统计每日、每月、每年的订单数据，按订单时间分片可以方便实现时间范围查询，且数据按时间均匀分布在不同分片上。
3. 商品类别
   • 适用场景：在需要按商品类别统计订单，分析不同类别商品销售情况时，商品类别作为分片键能快速定位相关订单数据，方便进行分类汇总分析。