現(xiàn)在絕大部分軟件項(xiàng)目,都會使用到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,比如MySQL、Oracle、DB2等等,目前這些數(shù)據(jù)庫的單機(jī)性能已經(jīng)是不斷優(yōu)化和提高了,但是隨著數(shù)據(jù)增長的速度和并發(fā)訪問量的增加,在某些公司、某些場景下,單機(jī)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)很難滿足業(yè)務(wù)的需要了,所以必須考慮數(shù)據(jù)庫集群的方式來提高系統(tǒng)的可用性;最常見的兩種方法:
分庫分表:把數(shù)據(jù)分散到不同的數(shù)據(jù)庫上,每臺數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)是不相同的(這里先不考慮每個庫做備份或讀寫分離);分庫分表既可以分散數(shù)據(jù)庫訪問的壓力,也可以分散數(shù)據(jù)存儲的壓力;但是使用分庫分表方案的時候,會帶來擴(kuò)容、事務(wù)、關(guān)聯(lián)查詢等問題和難點(diǎn),具體這里就不展開講了。
讀寫分離:將數(shù)據(jù)庫讀操作和寫操作分散到不同的節(jié)點(diǎn)上,通常是一臺數(shù)據(jù)庫做寫操作,1到N臺做讀操作;讀寫分離的架構(gòu),每一臺數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)是相同的(這里先忽略延遲的問題),所以只分散了數(shù)據(jù)庫訪問的壓力,并沒有分散數(shù)據(jù)存儲的壓力;我們這里主要講一講讀寫分離。
讀寫分離基本架構(gòu)MySQL讀寫分離的基本架構(gòu),可以參考下圖:
如上圖,讀寫分離實(shí)現(xiàn)的基本步驟是:
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器搭建多臺,一主N從(N大于等于1);
主數(shù)據(jù)庫只負(fù)責(zé)寫操作,從數(shù)據(jù)庫只負(fù)責(zé)讀操作;
主數(shù)據(jù)庫復(fù)制數(shù)據(jù)到從數(shù)據(jù)庫上;
客戶端寫操作路由到主數(shù)據(jù)庫上,讀操作路由到從數(shù)據(jù)庫上。
讀寫分離還有另外一種架構(gòu),就是在MySQL數(shù)據(jù)庫和客戶端之間,增加一層中間代理層,客戶端只連接代理, 由代理根據(jù)請求類型,把請求分發(fā)到不同的數(shù)據(jù)庫上:
第一種架構(gòu),整體架構(gòu)比較簡單直接,性能會稍微高一些,但是如果才用直連的方式,客戶端可能會稍微麻煩一些(通常需要引入一些組件,負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)庫);
第二種架構(gòu),對客戶端比較友好,因?yàn)榭蛻舳酥恍枰痛斫换ィ⒉挥藐P(guān)注數(shù)據(jù)庫的具體信息;但是因?yàn)槎嗔艘粚哟恚喽嗌偕贂π阅苡幸欢ǖ挠绊憽?/p>讀寫分離帶來的好處
讀寫分離結(jié)構(gòu)中,會有兩臺甚至更多臺數(shù)據(jù)庫,這種冗余的設(shè)計(jì),可以提高數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)的可用性;就算是在分庫分表的架構(gòu)中,每一臺子庫,也可以一主多備的部署方式;
讀寫分離更多的時候使用在讀操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于寫操作的場景下,這樣可以保證寫操作的數(shù)據(jù)庫承受更小的壓力,也可以緩解X鎖和S鎖爭用;
服務(wù)器數(shù)量的增加,意味著可以有效地利用多臺服務(wù)器的資源;讀操作被分?jǐn)偅岣吡讼到y(tǒng)的性能;
如果寫操作比讀操作多,或者相近,可以采用雙主相互復(fù)制的架構(gòu)。
讀寫分離會帶來的問題之前的文章,我也反復(fù)強(qiáng)調(diào)過,任何的架構(gòu)、軟件、框架、組件...在解決一部分問題的時候,一定會帶來其他的問題;讀寫分離最大的一個問題就是,數(shù)據(jù)從主復(fù)制到從的過程中,可能會存在延遲的,如果客戶端在執(zhí)行完一個讀操作后,立刻從存庫中查詢的話,可能會讀取到舊數(shù)據(jù)的情況(我們不斷優(yōu)化,也只能縮短這個時間,并不能完全消除掉這個時間)。
那么針對這個問題,有哪些處理方法呢?
根據(jù)具體場景進(jìn)行評估,是否可以接收這個延遲(這好像是一句廢話,但是大多數(shù)業(yè)務(wù)場景,是可以接收這點(diǎn)兒延遲的);
對于實(shí)時性要求很高的場景(查詢的數(shù)據(jù)必須是最新的結(jié)果),將這些請求強(qiáng)制路由到主庫上;
執(zhí)行完寫操作之后,在讀操作發(fā)生之前,讓中間的時間變長(也就是從業(yè)務(wù)操作角度來做一些控制,不一定操作完了立刻查詢);
判斷主備無延遲,可以通過判斷seconds_behind_master參數(shù)、對比GTID、對比位點(diǎn)等方式,判斷從數(shù)據(jù)庫是否和主數(shù)據(jù)庫一致。
我將持續(xù)分享Java開發(fā)、架構(gòu)設(shè)計(jì)、程序員職業(yè)發(fā)展等方面的見解,希望能得到你的關(guān)注。