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针对对等数据服务模型存在的瓶颈问题，最佳的解决方案是使用统一的数据服务平台。ShardingSphere是一个独立的数据库中间件平台，它基于Database Plus，致力于在多模型数据库之上打造标准和生态圈。因为基于Database Plus，所以ShardingSphere的3个核心特性是连接、增强和可插拔。接下来将详细讨论这些概念。
ShardingSphere的基本目标是，让你能够易如反掌地连接数据和应用。它力求与既有数据库兼容（让你感觉像直接与数据库交互一样），而不是通过开发新的API来打造全新的数据库标准。
统一的数据库入口（数据库网关）让ShardingSphere能够模拟目标数据库，并透明地访问数据库及其外围生态圈，例如应用SDK、命令行（command line）工具、图形用户界面（graphical user interface，GUI）、监控系统等。ShardingSphere当前支持众多的数据库协议，包括MySQL协议和PostgreSQL协议。
目标中的连接指的是ShardingSphere强大的数据库兼容性，即在数据和应用之间建立独立于数据库的连接，这极大地改善了增强特性。
如果只连接到数据库，而不提供额外功能，那就只能算作实现计划，其效果自然与直接连接到数据库没什么两样。然而，这样的实现计划不仅会增加网络开销，还会降低性能，因此给你带来的价值很低。
ShardingSphere的主要特点是能够捕获数据库入口，并透明地提供额外的功能，例如重定向（分片、读写分离和影子库）、转换（数据加密和数据脱敏）、身份认证（安全性、审计和授权）及治理［熔断、访问限制与分析、服务质量（quality of service，QoS）和可观察性］。
鉴于数据库的碎片化趋势，集中管理所有数据库功能就是一项不可能完成的任务。ShardingSphere提供的额外功能既不是针对单个数据库的，也不是要弥补数据库功能的缺陷，相反，它们旨在消除数据库的束缚，以统一方式解决DBMS关注的问题。
在ShardingSphere的整个发展过程中，通过逐步添加新功能的方式对其进行了扩展。为了避免陡峭的学习曲线吓退新的用户和开发人员，导致他们不敢在数据库环境中集成ShardingSphere，ShardingSphere采用了可插拔架构。
ShardingSphere的核心价值不在于它能访问多少数据库、提供多少功能，而在于它的可插拔架构，这种架构的可扩展性极强，对开发人员非常友好。开发人员可在不修改源代码的情况下，给ShardingSphere添加定制的功能。
ShardingSphere的可插拔架构由微内核和3层可插拔模块组成。ShardingSphere架构之上是顶层API，因此内核根本不知道各种功能的存在。对于不需要的功能，只需将相关的依赖删除即可，而这不会给系统带来任何影响。图1.3展示了ShardingSphere的内部结构。
可以看到，3层之间是彼此完全独立的。面向插件的设计意味着内核和功能模块提供了全面的可扩展性支持，让你在构建ShardingSphere实例时，即便将某些功能模块删除（即选择不安装它们），也不会影响总体的使用体验。
数据库中间件需要提供两方面的支持：访问数据库的驱动程序和独立的代理。考虑到任何架构适配器都存在缺陷，ShardingSphere选择开发多个适配器。
ShardingSphere-JDBC和ShardingSphere-Proxy是两款独立的产品，但你可选择采用混合模式（混合部署），即同时部署它们。这两款产品都提供了数十个增强功能，它们将数据库视为存储节点，适用于Java同构、异构语言、云原生等场景。
图1.3 ShardingSphere的内部结构
ShardingSphere-JDBC是ShardingSphere的前身，它是ShardingSphere生态圈的第一款产品，是一个轻量级Java框架，在Java数据库互连（Java database connectivity，JDBC）层提供额外的服务。ShardingSphere-JDBC提供了极大的灵活性。
● 它适用于所有基于JDBC的对象关系映射（object relational mapping，ORM）框架，如JPA、Hibernate、MyBatis和Spring JDBC Template，我们还可直接将它与JDBC结合起来使用。
● 它支持所有的第三方数据库连接池，如DBCP、C3P0、BoneCP和HikariCP。
● 它支持所有遵循JDBC标准的数据库，当前ShardingSphere-JDBC支持MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server和其他所有支持JDBC接入的数据库。
上述的数据库和ORM框架中可能很多都是你耳熟能详的，那么ShardingSphere-Proxy又提供了哪些支持呢？下面来简要介绍一下。
ShardingSphere-Proxy是ShardingSphere生态圈的第二款产品。作为透明的数据库代理，它提供了一个数据库服务器，其中封装了数据库二进制协议，因此它支持异构语言。这个数据库代理具有如下特征：
● 对应用来说是透明的，因此可直接用作MySQL/PostgreSQL；
● 支持所有与MySQL/PostgreSQL协议兼容的客户端。
图1.4是ShardingSphere-Proxy的典型系统的拓扑结构，展示了ShardingSphere-Proxy所处的位置。
图1.4 ShardingSphere-Proxy的典型系统的拓扑结构
可以看到，ShardingSphere-Proxy是非侵入性的，很容易将其添加到系统中，这提供了极大的灵活性。
你可能会问，这两个适配器有什么不同？下面简单比较它们。有关这两款产品的更深入的对比，请参阅第5章。
在简单的数据库中间件项目中，不同的接入端意味着不同的部署结构，但ShardingSphere是个例外，它支持大量的功能。因此，随着大数据计算和资源需求的日益增长，不同的部署结构有不同的资源分配方案。
ShardingSphere-Proxy有一个可独立部署的分布式计算模块，适用于执行多维数据计算的应用（这些应用对延迟不那么敏感，但需要使用较多的计算资源）。有关ShardingSphere-JDBC和ShardingSphere-Proxy的更深入的对比，请参阅第5章或ShardingSphere官网文档。
ShardingSphere-JDBC采用非集中式架构，适用于基于Java的轻量级、高性能OLTP应用，而ShardingSphere-Proxy提供了静态入口和异构语言支持，适用于联机分析处理（online analytical processing，OLAP）应用，还适用于管理和操作分片数据库。
因此，ShardingSphere生态圈提供了多个端点。我们通过混合部署ShardingSphere-JDBC和ShardingSphere-Proxy，并采用相同的分片策略，可以打造出适合多个应用场景的系统。图1.5简要展示了ShardingSphere混合部署（同时部署ShardingSphere-JDBC和ShardingSphere-Proxy）的拓扑结构。
通过像图1.5那样同时部署ShardingSphere-JDBC和ShardingSphere-Proxy，可获得混合计算功能，这让你能够调整系统架构，使其更贴合需求。
图1.5 ShardingSphere混合部署的拓扑结构