架构学习笔记：读写分离

高性能数据库集群的第一种方式是“读写分离”，其本质是将访问压力分散到集群中的多个节点。

读写分离原理

读写分离的基本原理是将数据库读写操作分散到不同的节点上。

读写分离的基本实现是：

1. 数据库服务器搭建主从集群，一主一从、一主多从都可以。

2. 数据库主机负责读写操作，从机只负责读操作。

3. 数据库主机通过复制将数据同步到从机，每台数据库服务器都存储了所有的业务数据。

4. 业务服务器将写操作发给数据库主机，将读操作发给数据库从机。

读写分离的实现逻辑并不复杂，但主从复制延迟和分配机制引入设计复杂度。

复制延迟

解决主从复制延迟有几种常见的方法：

1. 写操作后的读操作指定发给数据库主服务器

2. 读从机失败后再读一次主机

3. 关键业务读写操作全部指向主机，非关键业务采用读写分离

分配机制

将读写操作区分开来，然后访问不同的数据库服务器，一般有两种方式：程序代码封装和中间件封装。

1. 程序代码封装

程序代码封装指在代码中抽象一个数据访问层，实现读写操作分离和数据库服务器连接的管理。

程序代码封装的方式具备几个特点：

• 实现简单，而且可以根据业务做较多定制化的功能。

• 每个编程语言都需要自己实现一次，无法通用，如果一个业务包含多个编程语言写的多个子系统，则重复开发的工作量比较大。

• 故障情况下，如果主从发生切换，则可能需要所有系统都修改配置并重启。

2. 中间件封装

中间件封装指的是独立一套系统出来，实现读写操作分离和数据库服务器连接的管理。中间件对业务服务器提供 SQL 兼容的协议，业务服务器无须自己进行读写分离。对于业务服务器来说，访问中间件和访问数据库没有区别，事实上在业务服务器看来，中间件就是一个数据库服务器。

数据库中间件的方式具备的特点是：

• 能够支持多种编程语言，因为数据库中间件对业务服务器提供的是标准 SQL 接口。

• 数据库中间件要支持完整的 SQL 语法和数据库服务器的协议（例如，MySQL 客户端和服务器的连接协议），实现比较复杂，细节特别多，很容易出现 bug，需要较长的时间才能稳定。

• 数据库中间件自己不执行真正的读写操作，但所有的数据库操作请求都要经过中间件，中间件的性能要求也很高。

• 数据库主从切换对业务服务器无感知，数据库中间件可以探测数据库服务器的主从状态。例如，向某个测试表写入一条数据，成功的就是主机，失败的就是从机。