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ShardingSphere构建读写分离的奥秘:策略、代码与指南
后端
2024-02-14 12:58:11
当系统存储的数据量逐渐庞大,单一数据库往往无法满足海量数据的存储与处理需求,这时我们就需要借助分库分表技术来对数据进行拆分,从而提升系统的并发能力和数据处理效率。
ShardingSphere是一款优秀的开源数据库中间件,它为我们提供了丰富的分库分表解决方案,帮助我们轻松应对大数据场景下的挑战。在本文中,我们将深入剖析ShardingSphere读写分离方案的设计原理,并通过代码演示和操作指南,帮助您快速掌握这一方案的实现。
策略解析
ShardingSphere读写分离方案主要包括读写分离策略和数据同步策略两个部分。
读写分离策略
读写分离策略用于决定读写操作应该路由到哪个数据库。ShardingSphere提供了多种读写分离策略,包括:
- 主库优先策略:所有读写操作都路由到主库。
- 从库优先策略:所有读操作路由到从库,写操作路由到主库。
- 随机策略:读写操作随机路由到主库或从库。
- 一致性哈希策略:根据数据分片键将读写操作路由到主库或从库。
数据同步策略
数据同步策略用于保证主库与从库的数据一致性。ShardingSphere提供了多种数据同步策略,包括:
- 同步复制策略:数据变更实时同步到从库。
- 半同步复制策略:数据变更先同步到一个从库,然后从库再同步到其他从库。
- 异步复制策略:数据变更异步同步到从库。
代码演示
接下来,我们将通过一个代码示例来演示如何使用ShardingSphere构建读写分离方案。
首先,我们需要在pom文件中添加ShardingSphere的依赖:
<dependency>
<groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
<artifactId>shardingsphere-jdbc</artifactId>
<version>5.2.0</version>
</dependency>
接着,我们需要在application.yml中进行相关配置:
spring:
shardingsphere:
datasource:
master:
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/sharding_db
username: root
password: root
slave:
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/sharding_db_replica
username: root
password: root
rules:
- sharding:
tables:
t_order:
actual-data-nodes: master.t_order_${0..2}
database-strategy:
inline:
sharding-column: user_id
algorithm-expression: user_id % 3
table-strategy:
inline:
sharding-column: order_id
algorithm-expression: order_id % 3
binding-tables:
- t_order
- t_order_item
- readwrite-splitting:
data-sources:
readwrite-splitting-ds:
masterDataSourceName: master
slaveDataSourceNames: slave
tables:
t_order:
strategy: readwrite-splitting-ds
最后,我们需要在MybatisPlusConfig中配置相关的Interceptor:
@Configuration
public class MybatisPlusConfig {
@Bean
public ShardingSphereInterceptor shardingSphereInterceptor() {
ShardingSphereInterceptor shardingSphereInterceptor = new ShardingSphereInterceptor();
shardingSphereInterceptor.setShardingSphereConfig(shardingSphereConfig());
return shardingSphereInterceptor;
}
private ShardingSphereConfig shardingSphereConfig() {
ShardingSphereConfig shardingSphereConfig = new ShardingSphereConfig();
shardingSphereConfig.setShardingRules(shardingRules());
shardingSphereConfig.setReadWriteSplittingRules(readWriteSplittingRules());
return shardingSphereConfig;
}
private List<ShardingRule> shardingRules() {
List<ShardingRule> shardingRules = new ArrayList<>();
shardingRules.add(shardingRule());
return shardingRules;
}
private ShardingRule shardingRule() {
ShardingRule shardingRule = new ShardingRule();
shardingRule.setTables(tables());
shardingRule.setBindingTables(bindingTables());
shardingRule.setShardingStrategyConfig(shardingStrategyConfig());
return shardingRule;
}
private List<String> tables() {
List<String> tables = new ArrayList<>();
tables.add("t_order");
tables.add("t_order_item");
return tables;
}
private List<BindingTableRule> bindingTables() {
List<BindingTableRule> bindingTableRules = new ArrayList<>();
BindingTableRule bindingTableRule = new BindingTableRule();
bindingTableRule.setLogicTable("t_order");
bindingTableRule.setActualDataNodes("master.t_order_${0..2}");
bindingTableRules.add(bindingTableRule);
return bindingTableRules;
}
private ShardingStrategyConfig shardingStrategyConfig() {
ShardingStrategyConfig shardingStrategyConfig = new ShardingStrategyConfig();
shardingStrategyConfig.setShardingAlgorithm(shardingAlgorithm());
return shardingStrategyConfig;
}
private StandardShardingAlgorithm shardingAlgorithm() {
StandardShardingAlgorithm shardingAlgorithm = new StandardShardingAlgorithm();
shardingAlgorithm.setShardingColumn("user_id");
shardingAlgorithm.setShardingAlgorithm(new ModuloShardingAlgorithm());
return shardingAlgorithm;
}
private List<ReadWriteSplittingRule> readWriteSplittingRules() {
List<ReadWriteSplittingRule> readWriteSplittingRules = new ArrayList<>();
readWriteSplittingRules.add(readWriteSplittingRule());
return readWriteSplittingRules;
}
private ReadWriteSplittingRule readWriteSplittingRule() {
ReadWriteSplittingRule readWriteSplittingRule = new ReadWriteSplittingRule();
readWriteSplittingRule.setName("readwrite-splitting-ds");
readWriteSplittingRule.setDataSources(dataSources());
readWriteSplittingRule.setLoadBalancer(roundRobin());
readWriteSplittingRule.setTables(tables());
return readWriteSplittingRule;
}
private Map<String, DataSource> dataSources() {
Map<String, DataSource> dataSources = new HashMap<>();
dataSources.put("master", masterDataSource());
dataSources.put("slave", slaveDataSource());
return dataSources;
}
private DataSource masterDataSource() {
DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/sharding_db");
dataSource.setUsername("root");
dataSource.setPassword("root");
return dataSource;
}
private DataSource slaveDataSource() {
DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/sharding_db_replica");
dataSource.setUsername("root");
dataSource.setPassword("root");
return dataSource;
}
private LoadBalancer roundRobin() {
return new RoundRobin();
}
}
操作指南
在完成上述配置后,我们就可以通过以下步骤来使用ShardingSphere读写分离方案:
- 创建主库和从库数据库,并确保两者的数据结构一致。
- 在主库中创建表。
- 在从库中创建与主库表结构一致的表。
- 配置数据同步策略,确保主库与从库的数据一致性。
- 在应用程序中使用ShardingSphere连接数据库。
- 在应用程序中进行读写操作,ShardingSphere会根据配置的读写分离策略自动将读写操作路由到主库或从库。
结语
ShardingSphere读写分离方案可以有效地提升数据库的并发能力和数据处理效率,是构建高性能、高可用数据库系统的有力工具。在本文中,我们对ShardingSphere读写分离方案进行了详细的剖析,并通过代码演示