SpringBoot项目中如何实现MySQL读写分离详解

2024-04-02 19:55

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1、MySQL主从复制

但我们仔细观察我们会发现，当我们的项目都是用的单体数据库时，那么就可能会存在如下问题：

读和写所有压力都由一台数据库承担， 压力大
数据库服务器磁盘损坏则 数据丢失 ，单点故障

为了解决上述提到的两个问题，我们可以准备两 (多) 台MySQL，一台主( Master )服务器，一台从( Slave )服务器，主库的 数据变更 (写、更新、删除这些操作) ，需要同步到从库中 (主从复制) 。而用户在访问我们项目时，如果是 写操作 (insert、update、delete)，则直接操作主库；如果是 读操作 (select) ，则直接操作从库，这种结构就是 读写分离 啦。

在这种读写分离的结构中，从库是可以有多个的

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）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。

二进制日志：

二进制日志（BINLOG）记录了所有的 DDL（数据定义语言）语句和 DML（数据操纵语言）语句，但是不包括数据查询语句。此日志对于灾难时的数据恢复起着极其重要的作用，MySQL的主从复制，就是通过该binlog实现的。默认MySQL是未开启该日志的。

MySQL复制过程分成三步：

MySQL master 将数据变更写入二进制日志( 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，将数据变更反映它自己的数据

1.2、主从库搭建

在环境搭建之前，我们需要准备好两台服务器，如果生活富裕使用的是两台云服务器的时候记得要开放安全组，即防火墙；如果是比狗子我生活好点但也是用的虚拟机的话，记得别分这么多内存启动蓝屏了（别问怎么知道的）

这里就不给大家展示数据库的安装和防火墙的操作了，这个我感觉网上好多资源都能够满足遇到的问题，在搭建主从库的时候有在网上见到过说MySQL版本要一致的，我也没太留意直接就在之前的MySQL上操作了，大家可以自己去验证一下。

1.2.1、主库配置

服务器：192.168.150.100（别试了黑不了的，这是虚拟机的ip）

1、修改Mysql数据库的配置文件 vim /etc/my.cnf

在打开的文件中加入下面两行，其中的server-id不一定是100，确保唯一即可
log-bin=mysql-bin   #[必须]启用二进制日志
server-id=100       #[必须]服务器唯一ID

2、重启Mysql服务

这里有三个方法都能重启MySQL，最简单的无疑就是一关一开：

net stop mysql;net start mysql;
systemctl restart mysqld
service mysqld restart

3、创建数据同步的用户并授权

登录进去MySQL之后才能够执行下面的命令，因为这是SQL命令，Linux不认识这玩意是啥。

GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* to '用户名'@'开放的地址' identified by '密码';
eg: GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* to 'masterDb'@'%' identified by 'Master@123456';
记得刷一下权限
FLUSH PRIVILEGES;

4、查看master同步状态

这个时候还 不用退出MySQL ，因为下面的命令还是SQL命令，执行下面的SQL，可以拿到我们后面需要的两个重要参数。

show master status;

执行完这一句SQL之后，==不要再操作主库！不要再操作主库！不要再操作主库！==重要的事情说三遍，因为再操作主库之后可能会导致红框中的 两个属性值会发生变化 ，后面如果发生了错误可能就和这里有那么两毛钱关系了。

1.2.2、从库配置

服务器：192.168.150.101（别试了黑不了的，这也是虚拟机的ip）

1、修改Mysql数据库的配置文件 vim /etc/my.cnf

这里要注意server-id和主库以及其他从库都不能相同，否则后面将会配置不成功。

2、重启Mysql服务

这里有三个方法都能重启MySQL，最简单的无疑就是一关一开：

net stop mysql;net start mysql;
systemctl restart mysqld
service mysqld restart

3、设置主库地址及同步位置

登录进去MySQL之后才能够执行下面的命令，因为这是SQL命令

设置主库地址和同步位置
change master to master_host='192.168.150.100',master_user='masterDb',master_password='Master@123456',master_log_file='mysql-bin.000010',master_log_pos=68479;
记得记得开启从库配置
start slave;

参数说明：

master_host: 主库的 IP地址
master_user: 访问主库进行主从复制的 用户名 ( 上面在主库创建的 )
master_password: 访问主库进行主从复制的用户名对应的密码
master_log_file: 从哪个 日志文件 开始同步 ( 即1.2.1中第4步获取的 File )
master_log_pos: 从指定日志文件的哪个位置开始同步 ( 即1.2.1中第4步获取的 Position )

4、查看从数据库的状态

这个时候还 不用退出MySQL ，因为下面的命令还是SQL命令，执行下面的SQL，可以看到从库的状态信息。通过状态信息中的 Slave_IO_running 和 Slave_SQL_running 可以看出主从同步是否就绪，如果这两个参数全为 Yes ，表示主从同步已经配置完成。

show slave status\G;

1.3、坑位介绍

1.3.1、UUID报错

这可能是由于linux 是复制出来的，MySQL中还有一个 server_uuid 是一样的，我们也需要修改。 vim /var/lib/mysql/auto.cnf

1.3.2、server_id报错

这应该就是各位大牛设置server_id的时候不小心设置相同的id了，修改过来就行，步骤在上面的配置中。

1.3.3、同步异常解决

这是狗子在操作过程中搞出来的一个错误……

出错的原因是在主库中删除了用户信息，但是在从库中同步的时候失败导致同步停止，下面记录自己的操作（是在进入MySQL的操作且是从库）。

MASTER_LOG_POS

STOP SLAVE;
SET GLOBAL SQL_SLAVE_SKIP_COUNTER=1;
START SLAVE;
SHOW SLAVE STATUS\G;

在数据库中操作时，一定要注意当前所在的数据库是哪个，作为一个良好的实践：在SQL语句前加 USE dbname 。

操作不规范，亲人两行泪……

2、项目中实现

2.1、ShardingJDBC

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 。

Sharding-JDBC具有以下几个特点：

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, C3P0, 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。

下面我们将用ShardingJDBC在项目中实现MySQL的读写分离。

2.2、依赖导入

在pom.xml文件中导入ShardingJDBC的依赖坐标

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

2.3、配置文件

在application.yml中增加数据源的配置

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://192.168.150.100:3306/db_test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
        username: root
        password: 123456
      # 从数据源
      slave:
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        url: jdbc:mysql://192.168.150.101:3306/db_test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
        username: root
        password: 123456
    masterslave:
      # 读写分离配置，设置负载均衡的模式为轮询
      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
  # 覆盖注册bean，后面创建数据源会覆盖前面创建的数据源
  main:
    allow-bean-definition-overriding: true