主从复制
主要涉及三个线程：binlog 线程、I/O 线程和 SQL 线程。
- binlog线程：负责将主服务器上的数据更改写入二进制日志（Binary log）中。
- I/O线程：负责从主服务器上读取二进制日志，并写入从服务器的中继日志（Relay log）。
- SQL线程：负责读取中继日志，解析出主服务器已经执行的数据更改并在从服务器中重放（Replay）。
读写分离
主服务器处理写操作以及实时性要求比较高的读操作，而从服务器处理读操作。
读写分离能提高性能的原因在于
- 主从服务器负责各自的读和写，极大程度缓解了锁的争用；
- 从服务器可以使用MyISAM，提升查询性能以及节约系统开销；
- 增加冗余，提高可用性。
分库分表
当在主从复制、索引优化并且升级硬件后，数据库性能依然无法达到要求，此时就可以考虑数据库的切分，根据其切分类型，可以分为两种切分方式：垂直切分和水平切分。
垂直切分
垂直切分又分为垂直分库和垂直分表。
垂直分库就是根据业务耦合性，将关联度低的不同表存储在不同的数据库。做法与大系统拆分为多个小系统类似，按业务分类进行独立划分。与”微服务治理”的做法相似，每个微服务使用单独的一个数据库。（例如用户User一个库，商品Producet一个库，订单Order一个库）
垂直分表是针对列进行的。如果某个表的字段较多，可以把不常用的字段或者长度较长的字段拆分到一张新的扩展表中。在字段较多的情况下，通过“大表拆小表”，更有利于维护与开发，也能避免跨页问题（一致性、排序等问题）。MySQL底层是通过数据页存储的，一条记录占用空间过大会导致跨页，造成额外的性能开销。另外数据库以行为单位将数据加载到内存中，这样表中字段长度较短且访问频率较高，内存能加载更多的数据，命中率更高，减少了磁盘IO，从而提升了数据库性能。
水平切分
因为垂直切分并没有解决单表数据量过大的问题（1000W行切分后还是1000W行），所以当还是无法满足需求的时候，可以进行水平切分。水平切分有以下几种方式：
- 范围切分：比如按照时间区间或ID区间来切分，这可以使得冷热数据分离。由于是顺序存储，天然适合水平扩展，但是无法解决集中写入瓶颈的问题。
- Hash切分：通过Hash取模解决了数据访问不均匀的问题，但是在集群扩容的时候，数据迁移量是很大的（使用一致性hash算法能较好的避免这个问题）。