Java项目读写分离技术

面对日益增加的系统访问量，数据库的吞吐量面临着巨大瓶颈。对于同一时刻有大量并发读操作和较少写操作类型的应用系统来说，将数据库拆分为主库和从库，主库负责处理事务性的增删改操作，从库负责处理查询操作，能够有效的避免由数据更新导致的行锁，使得整个系统的查询性能得到极大的改善。

1 Mysql 主从复制

1.1 介绍

MySQL主从复制是一个异步的复制过程，底层是基于Mysql数据库自带的二进制日志功能。就是一台或多台MySQL数据库（slave，即从库，可有多个）从另一台MySQL数据库（master，即主库）进行日志的复制然后再解析日志并应用到自身，最终实现从库的数据和主库的数据保持一致。MySQL主从复制是MySQL数据库自带功能，无需借助第三方工具。

MySQL复制过程分成三步：

master将改变记录到二进制日志（binary log）
slave将master的binary log拷贝到它的中继日志（relay log）
slave重做中继日志中的事件，将改变应用到自己的数据库中

1.2 配置

前置条件：

提前准备好两台服务器，分别安装Mysql并启动服务成功

主库Master 192.168.138.100
从库Slave 192.168.138.101

主库配置步骤：

修改Mysql数据库的配置文件 /etc/my.cnf

[mysqld]
log-bin=mysql-bin
#[必须]启用二进制日志

server-id=100
#[必须]服务器唯一ID

重启Mysql服务

systemctl restart mysqld
登录Mysql数据库，执行下面SQL
```
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* to 'xiaoming'@'%' identified by 'Root@123456';
```
注：上面SQL的作用是创建一个用户xiaoming，密码为Root@123456，并且给xiaoming用户授予REPLICATION SLAVE权限。常用于建立复制时所需要用到的用户权限，也就是slave必须被master授权具有该权限的用户，才能通过该用户复制。
登录Mysql数据库，执行下面SQL，记录下结果中File和Position的值
```
show master status;
```
注：上面SQL的作用是查看Master的状态，执行完此SQL后不要再执行任何操作

从库配置步骤：

修改Mysql数据库的配置文件 /etc/my.cnf

[mysqld]
server-id=101
#[必须]服务器唯一ID

重启Mysql服务

systemctl restart mysqld

登录Mysql数据库，执行下面SQL，根据主库中的内容修改

change master to 
master_host='192.168.138.100', master_user='xiaoming', master_password='Root@123456', master_log_file='mysql-bin.000001', master_log_pos=439; 

start slave;

注：若因为slave线程已启动需先停止slave线程(stop slave;)才能执行成功上述sql语句。

登录Mysq1数据库，执行下面SQL，查看从数据库的状态
```
show slave status;
```

测试：

操作主库，查看从库是否有响应的内容变化。

2 读写分离实现

2.1 背景

面对日益增加的系统访问量，数据库的吞吐量面临着巨大瓶颈。对于同一时刻有大量并发读操作和较少写操作类型的应用系统来说，将数据库拆分为主库和从库，主库负责处理事务性的增删改操作，从库负责处理查询操作，能够有效的避免由数据更新导致的行锁，使得整个系统的查询性能得到极大的改善。

2.2 Sharding-JDBC 介绍

Sharding-JDBC定位为轻量级Java框架，在Java的JDBC层提供的额外服务。

它使用客户端直连数据库，以jar包形式提供服务，无需额外部署和依赖，可理解为增强版的JDBC驱动，完全兼容JDBC和各种ORM框架。

使用Sharding-JDBC可以在程序中轻松的实现数据库读写分离，增删改操作自动修改主库，查询操作自动在从库中获取。

适用于任何基于JDBC的ORM框架，如：JPA，Hibernate，Mybatis，Spring JDBC Template或直接使用JDBC。
支持任何第三方的数据库连接池，如：DBCP，C3PO，BoneCP，Druid，HikariCP等。
支持任意实现JDBC规范的数据库。目前支持MySQL，Oracle，SQLServer，PostgreSQL以及任何遵循SQL92标准的数据库。

maven坐标：

<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>4.0.0-RC1</version>
<dependency>

2.3 配置步骤

使用Sharding-JDBC实现读写分离步骤（不需要修改Java代码，只需完成三步配置）：

导入Sharding-JDBCd的maven坐标
在配置文件中配置读写分离规则(application.yml配置文件)

在配置文件中配置允许bean定义覆盖配置项

spring:
	shardingsphere:
		datasource:
			names:
				master,slave
			#主数据源
			master:
				type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource 
				driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver 
				url: jdbc:mysql://192.168.138.100:3306/rw?characterEncoding=utf-8
				username: root
				password: root
            #从数据源
            slave:
            	type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource 
            	driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver 
            	url: jdbc:mysql://192.168.138.101:3306/rw?characterEncoding-utf-8
            	username: root
            	password: root
            masterslave:
                #读写分离配置
                load-balance-algorithm-type: round_robin
                #最终的数据源名称
                name: dataSource
                #主库数据源名称
                master-data-source-name: master
                #从库数据源名称列表,多个逗号分隔
                slave-data-source-names: slave 
            props:
            	sql:
            		show: true #开启sQL显示,默认false
    main:
    	allow-bean-definition-overriding: true #允许bean定义覆盖