记录下读写分离的使用方式与常见问题。

读写分离

读写分离是通过分离数据库的读写操作，通过横向扩展的能力来提高读性能。

如图所示，Master称为主库，仅处理数据库的写操作；Slaver称为从库，仅处理数据库的读操作。

读写分离的实现可划分为两类：基于客户端实现与基于中间件实现。

与分库分表的实现思路相似。

两种实现的原理都在于请求的动态路由，根据请求的分类"读、写或事务"来动态的路由到指定的数据库实例。

基于客户端实现

基于客户端实现是通过嵌入业务层来实现请求路由的功能，

优点是性能好，

缺点是升级困难、问题排查难、客户端复杂。

由于路由功能完全内嵌在业务应用，日志也会分散在不同的业务应用，因此，问题的上报与排查都需要业务方深入合作。

基于中间件实现

基于中间件实现是通过中间件拦截请求转发（动态路由）到指定的数据库实例，

与基于客户端实现相反，

优点是升级方便、问题排查容易、客户端无感知，

缺点是性能损耗大、业务方可能存在读异常、引入新的单点问题。

路由功能的实现与业务应用无关，中间件可以做到无感知的升级，而且由于路由日志集中在中间件，排查问题更加容易。

MySQL主从同步

MySQL主从同步是利用同步binlog日志同步以及操作重放实现的数据同步。

binlog：MySQL数据库的二进制日志，用于记录用户对数据库变更操作的SQL语句。

步骤：

① 当Slaver连接到Master时，Master会为Slaver开启binlog dump线程；

binlog dump线程用于读取binlog信息同步到Slaver。

② Slaver会创建I/O 线程以及来处理binlog dump线程的数据，写入relay log；

relay log是为了避免同步数据过程中的异常，导致数据的丢失，在半同步复制中有介绍。

③ Slaver还会创建SQL 线程用来解析relay log重放操作写入数据，完成数据同步。

同步过程中，SQL解析执行一定是单线程的，否则，会造成执行顺序错乱影响数据一致性。

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主从同步是通过异步线程同步数据，属于最终一致性的实现方案，因此，必然存在主从不一致的问题。

异步模式

异步模式是最基础的同步方式，必然存在延迟。

为了解决异步模式的延时问题，MySQL提出了下面几种方法来解决这个问题。

半同步模式（semi-sync）

半同步模式是通过强制写入relay log来保证至少有一台从库完成了数据同步。

仅保证写入relay log的延迟，无法保证写入数据的延迟，因此，半同步模式不能彻底解决问题。

对于一主一从的读写分离的情况下，此方法可以使同步延迟的问题忽略不记。

但在一主多从的读写分离的情况下，此方法就不一定会生效了，可能存在某个从库没有即使同步数据。

全同步模式

全同步模式是在半同步的基础之上保证全部从库同步数据。

这里的保证是relay log的写入还是数据的写入？

仍然是relay log（I/O线程与SQL线程不应该再次通信），只要日志flush到磁盘就不会出现数据丢失的情况。

并行模式

并行模式是通过增加SQL线程来实现并行读取relay log实现库级别的并行。

主从延迟解决方案

背景

并发写入数据可能造成主从延迟增大。

解决

① 增加数据缓存，更新数据的同时写入缓存（读全部从缓存取数据）。

② 开启半同步、同步复制，降低时延问题，但会影响写入性能。

③ 强制路由到主库。

④ 优化业务逻辑，对于异步操作通过使用延迟队列、重试的机制来解决延迟问题。