MySQL主从复制+读写分离(ShardingJDBC)

MySQL主从复制+读写分离

  • MySQL主从复制
    • 介绍
      • 二进制日志:
    • MySQL的主从复制原理如下
    • 搭建主从复制
      • 准备工作
      • 主库配置
      • 从库配置
    • 测试
  • 读写分离案例
    • ShardingJDBC介绍
    • 数据库环境
    • 初始工程导入
    • 读写分离配置
    • 测试
      • 1). 保存数据
      • 2). 修改数据
      • 3). 查询数据
      • 4). 删除数据

MySQL主从复制

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的主从复制原理如下

在这里插入图片描述
MySQL复制过程分成三步:

1). MySQL master 将数据变更写入二进制日志( binary log)

2). slave将master的binary log拷贝到它的中继日志(relay log)

3). slave重做中继日志中的事件,将数据变更反映它自己的数据

搭建主从复制

准备工作

提前准备两台服务器,并且在服务器中安装MySQL,服务器的信息如下:
在这里插入图片描述
并在两台服务器上做如下准备工作:

1). 防火墙开放3306端口号

firewall-cmd --zone=public --add-port=3306/tcp --permanentfirewall-cmd --zone=public --list-ports

在这里插入图片描述
2). 并将两台数据库服务器启动起来:

systemctl start mysqld

登录MySQL,验证是否正常启动

主库配置

1). 修改Mysql数据库的配置文件/etc/my.cnf
在最下面增加配置:

log-bin=mysql-bin   #[必须]启用二进制日志
server-id=200       #[必须]服务器唯一ID(唯一即可)

在这里插入图片描述
2). 重启Mysql服务
执行指令:

systemctl restart mysqld

在这里插入图片描述
3). 创建数据同步的用户并授权
登录mysql,并执行如下指令,创建用户并授权:

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。
4). 登录Mysql数据库,查看master同步状态
执行下面SQL,记录下结果中File和Position的值

show master status;

在这里插入图片描述
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

1). 修改Mysql数据库的配置文件/etc/my.cnf

server-id=201 	#[必须]服务器唯一ID

2). 重启Mysql服务

systemctl restart mysqld

3). 登录Mysql数据库,设置主库地址及同步位置

change master to master_host='192.168.200.200',master_user='xiaoming',master_password='Root@123456',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=154;start slave;

在这里插入图片描述
4). 查看从数据库的状态

show slave status;

然后通过状态信息中的 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。
在这里插入图片描述

测试

主从复制的环境,已经搭建好了,接下来,我们可以通过Navicat连接上两台MySQL服务器,进行测试。测试时,我们只需要在主库Master执行操作,查看从库Slave中是否将数据同步过去即可。

1). 在master中创建数据库itcast, 刷新slave查看是否可以同步过去
在这里插入图片描述
2). 在master的itcast数据下创建user表, 刷新slave查看是否可以同步过去
在这里插入图片描述
3). 在master的user表中插入一条数据, 刷新slave查看是否可以同步过去
在这里插入图片描述

读写分离案例

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。
在这里插入图片描述
通过读写分离,就可以降低单台数据库的访问压力, 提高访问效率,也可以避免单机故障。

主从复制的结构,我们在第一节已经完成了,那么我们在项目中,如何通过java代码来完成读写分离呢,如何在执行select的时候查询从库,而在执行insert、update、delete的时候,操作主库呢?这个时候,我们就需要介绍一个新的技术 ShardingJDBC。

ShardingJDBC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。

Sharding-JDBC具有以下几个特点:

1). 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。

2). 支持任何第三方的数据库连接池,如:DBCP, C3P0, BoneCP, Druid, HikariCP等。

3). 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。

依赖:

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

数据库环境

在主库中创建一个数据库rw, 并且创建一张表, 该数据库及表结构创建完毕后会自动同步至从数据库,SQL语句如下:

create database rw default charset utf8mb4;use rw;CREATE TABLE `user` (`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` varchar(255) DEFAULT NULL,`age` int(11) DEFAULT NULL,`address` varchar(255) DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

在这里插入图片描述

初始工程导入

我们本案例主要是演示一下读写分离操作,对于基本的增删改查的业务操作,我们就不再去编写了,我们可以直接导入资料中提供的demo工程(rw_demo),在demo工程中,我们已经完成了user的增删改查操作,具体的工程结构如下:
在这里插入图片描述

读写分离配置

1). 在pom.xml中增加shardingJdbc的maven坐标

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

2). 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.DruidDataSourcedriver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverurl: jdbc:mysql://192.168.200.200:3306/rw?characterEncoding=utf-8username: rootpassword: root# 从数据源slave:type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourcedriver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverurl: jdbc:mysql://192.168.200.201:3306/rw?characterEncoding=utf-8username: rootpassword: rootmasterslave:# 读写分离配置load-balance-algorithm-type: round_robin #轮询# 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: slaveprops:sql:show: true #开启SQL显示,默认false

在这里插入图片描述
3). 在application.yml中增加配置

spring:  main:allow-bean-definition-overriding: true

该配置项的目的,就是如果当前项目中存在同名的bean,后定义的bean会覆盖先定义的。

如果不配置该项,项目启动之后将会报错:
在这里插入图片描述
报错信息表明,在声明 org.apache.shardingsphere.shardingjdbc.spring.boot 包下的SpringBootConfiguration中的dataSource这个bean时出错, 原因是有一个同名的 dataSource 的bean在com.alibaba.druid.spring.boot.autoconfigure包下的DruidDataSourceAutoConfigure类加载时已经声明了。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
而我们需要用到的是 shardingjdbc包下的dataSource,所以我们需要配置上述属性,让后加载的覆盖先加载的。

测试

我们使用shardingjdbc来实现读写分离,直接通过上述简单的配置就可以了。配置完毕之后,我们就可以重启服务,通过postman来访问controller的方法,来完成用户信息的增删改查,我们可以通过debug及日志的方式来查看每一次执行增删改查操作,使用的是哪个数据源,连接的是哪个数据库。

1). 保存数据

在这里插入图片描述
控制台输出日志,可以看到操作master主库:
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2). 修改数据

在这里插入图片描述
控制台输出日志,可以看到操作master主库:
在这里插入图片描述

3). 查询数据

在这里插入图片描述
控制台输出日志,可以看到操作slave主库:
在这里插入图片描述

4). 删除数据

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控制台输出日志,可以看到操作master主库:
在这里插入图片描述

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