近日工作任務較輕，有空學習學習技術，遂來研究如果實現讀寫分離。這里用博客記錄下過程，一方面可備日后查看，同時也能分享給大家（網上的資料真的大都是抄來抄去，，還不帶格式的，看的真心難受）。
完整代碼：https://github.com/FleyX/demo-project/tree/master/dxfl
1、背景
一個項目中數據庫最基礎同時也是最主流的是單機數據庫，讀寫都在一個庫中。當用戶逐漸增多，單機數據庫無法滿足性能要求時，就會進行讀寫分離改造（適用於讀多寫少），寫操作一個庫，讀操作多個庫，通常會做一個數據庫集群，開啟主從備份，一主多從，以提高讀取性能。當用戶更多讀寫分離也無法滿足時，就需要分布式數據庫了（可能以后會學習怎么弄）。
正常情況下讀寫分離的實現，首先要做一個一主多從的數據庫集群，同時還需要進行數據同步。這一篇記錄如何用 mysql 搭建一個一主多次的配置，下一篇記錄代碼層面如何實現讀寫分離。
2、搭建一主多從數據庫集群
主從備份需要多台虛擬機，我是用 wmware 完整克隆多個實例，注意直接克隆的虛擬機會導致每個數據庫的 uuid 相同，需要修改為不同的 uuid。修改方法參考這個：點擊跳轉。
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主庫配置
主數據庫（master）中新建一個用戶用於從數據庫（slave）讀取主數據庫二進制日志，sql 語句如下：
mysql> CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY '123456';#創建用戶 mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';#分配權限 mysql>flush privileges; #刷新權限同時修改 mysql 配置文件開啟二進制日志，新增部分如下：
[mysqld] server-id=1 log-bin=master-bin log-bin-index=master-bin.index然后重啟數據庫，使用
show master status;語句查看主庫狀態，如下所示：
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從庫配置
同樣先新增幾行配置：
[mysqld] server-id=2 relay-log-index=slave-relay-bin.index relay-log=slave-relay-bin然后重啟數據庫，使用如下語句連接主庫：
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.226.5', MASTER_USER='root', MASTER_PASSWORD='123456', MASTER_LOG_FILE='master-bin.000003', MASTER_LOG_POS=154;接着運行
start slave;開啟備份,正常情況如下圖所示：Slave_IO_Running 和 Slave_SQL_Running 都為 yes。
可以用這個步驟開啟多個從庫。
默認情況下備份是主庫的全部操作都會備份到從庫，實際可能需要忽略某些庫，可以在主庫中增加如下配置：
# 不同步哪些數據庫
binlog-ignore-db = mysql
binlog-ignore-db = test
binlog-ignore-db = information_schema
# 只同步哪些數據庫，除此之外，其他不同步
binlog-do-db = game
3、代碼層面進行讀寫分離
代碼環境是 springboot+mybatis+druib 連接池。想要讀寫分離就需要配置多個數據源，在進行寫操作是選擇寫的數據源，讀操作時選擇讀的數據源。其中有兩個關鍵點：
- 如何切換數據源
- 如何根據不同的方法選擇正確的數據源
1)、如何切換數據源
通常用 springboot 時都是使用它的默認配置，只需要在配置文件中定義好連接屬性就行了，但是現在我們需要自己來配置了，spring 是支持多數據源的，多個 datasource 放在一個 HashMapTargetDataSource中，通過dertermineCurrentLookupKey獲取 key 來覺定要使用哪個數據源。因此我們的目標就很明確了，建立多個 datasource 放到 TargetDataSource 中，同時重寫 dertermineCurrentLookupKey 方法來決定使用哪個 key。
2)、如何選擇數據源
事務一般是注解在 Service 層的，因此在開始這個 service 方法調用時要確定數據源，有什么通用方法能夠在開始執行一個方法前做操作呢？相信你已經想到了那就是**切面 **。怎么切有兩種辦法：
- 注解式，定義一個只讀注解，被該數據標注的方法使用讀庫
- 方法名，根據方法名寫切點，比如 getXXX 用讀庫，setXXX 用寫庫
3)、代碼編寫
a、編寫配置文件，配置兩個數據源信息
只有必填信息，其他都有默認設置
mysql:
datasource:
#讀庫數目
num: 1
type-aliases-package: com.example.dxfl.dao
mapper-locations: classpath:/mapper/*.xml
config-location: classpath:/mybatis-config.xml
write:
url: jdbc:mysql://192.168.226.5:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true
username: root
password: 123456
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
read:
url: jdbc:mysql://192.168.226.6:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true
username: root
password: 123456
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
b、編寫 DbContextHolder 類
這個類用來設置數據庫類別，其中有一個 ThreadLocal 用來保存每個線程的是使用讀庫，還是寫庫。代碼如下：
/**
* Description 這里切換讀/寫模式
* 原理是利用ThreadLocal保存當前線程是否處於讀模式（通過開始READ_ONLY注解在開始操作前設置模式為讀模式，
* 操作結束后清除該數據，避免內存泄漏，同時也為了后續在該線程進行寫操作時任然為讀模式
* @author fxb
* @date 2018-08-31
*/
public class DbContextHolder {
private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(DbContextHolder.class);
public static final String WRITE = "write";
public static final String READ = "read";
private static ThreadLocal<String> contextHolder= new ThreadLocal<>();
public static void setDbType(String dbType) {
if (dbType == null) {
log.error("dbType為空");
throw new NullPointerException();
}
log.info("設置dbType為：{}",dbType);
contextHolder.set(dbType);
}
public static String getDbType() {
return contextHolder.get() == null ? WRITE : contextHolder.get();
}
public static void clearDbType() {
contextHolder.remove();
}
}
c、重寫 determineCurrentLookupKey 方法
spring 在開始進行數據庫操作時會通過這個方法來決定使用哪個數據庫，因此我們在這里調用上面 DbContextHolder 類的getDbType()方法獲取當前操作類別,同時可進行讀庫的負載均衡，代碼如下：
public class MyAbstractRoutingDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
@Value("${mysql.datasource.num}")
private int num;
private final Logger log = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
@Override
protected Object determineCurrentLookupKey() {
String typeKey = DbContextHolder.getDbType();
if (typeKey == DbContextHolder.WRITE) {
log.info("使用了寫庫");
return typeKey;
}
//使用隨機數決定使用哪個讀庫
int sum = NumberUtil.getRandom(1, num);
log.info("使用了讀庫{}", sum);
return DbContextHolder.READ + sum;
}
}
d、編寫配置類
由於要進行讀寫分離，不能再用 springboot 的默認配置，我們需要手動來進行配置。首先生成數據源，使用@ConfigurProperties 自動生成數據源：
/**
* 寫數據源
*
* @Primary 標志這個 Bean 如果在多個同類 Bean 候選時，該 Bean 優先被考慮。
* 多數據源配置的時候注意，必須要有一個主數據源，用 @Primary 標志該 Bean
*/
@Primary
@Bean
@ConfigurationProperties(prefix = "mysql.datasource.write")
public DataSource writeDataSource() {
return new DruidDataSource();
}
讀數據源類似，注意有多少個讀庫就要設置多少個讀數據源，Bean 名為 read+序號。
然后設置數據源，使用的是我們之前寫的 MyAbstractRoutingDataSource 類
/**
* 設置數據源路由，通過該類中的determineCurrentLookupKey決定使用哪個數據源
*/
@Bean
public AbstractRoutingDataSource routingDataSource() {
MyAbstractRoutingDataSource proxy = new MyAbstractRoutingDataSource();
Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>(2);
targetDataSources.put(DbContextHolder.WRITE, writeDataSource());
targetDataSources.put(DbContextHolder.READ+"1", read1());
proxy.setDefaultTargetDataSource(writeDataSource());
proxy.setTargetDataSources(targetDataSources);
return proxy;
}
接着需要設置 sqlSessionFactory
/**
* 多數據源需要自己設置sqlSessionFactory
*/
@Bean
public SqlSessionFactory sqlSessionFactory() throws Exception {
SqlSessionFactoryBean bean = new SqlSessionFactoryBean();
bean.setDataSource(routingDataSource());
ResourcePatternResolver resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
// 實體類對應的位置
bean.setTypeAliasesPackage(typeAliasesPackage);
// mybatis的XML的配置
bean.setMapperLocations(resolver.getResources(mapperLocation));
bean.setConfigLocation(resolver.getResource(configLocation));
return bean.getObject();
}
最后還得配置下事務，否則事務不生效
/**
* 設置事務，事務需要知道當前使用的是哪個數據源才能進行事務處理
*/
@Bean
public DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager() {
return new DataSourceTransactionManager(routingDataSource());
}
4)、選擇數據源
多數據源配置好了，但是代碼層面如何選擇選擇數據源呢？這里介紹兩種辦法：
a、注解式
首先定義一個只讀注解，被這個注解方法使用讀庫，其他使用寫庫，如果項目是中途改造成讀寫分離可使用這個方法，無需修改業務代碼，只要在只讀的 service 方法上加一個注解即可。
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ReadOnly {
}
然后寫一個切面來切換數據使用哪種數據源，重寫 getOrder 保證本切面優先級高於事務切面優先級，在啟動類加上@EnableTransactionManagement(order = 10),為了代碼如下：
@Aspect
@Component
public class ReadOnlyInterceptor implements Ordered {
private static final Logger log= LoggerFactory.getLogger(ReadOnlyInterceptor.class);
@Around("@annotation(readOnly)")
public Object setRead(ProceedingJoinPoint joinPoint,ReadOnly readOnly) throws Throwable{
try{
DbContextHolder.setDbType(DbContextHolder.READ);
return joinPoint.proceed();
}finally {
//清楚DbType一方面為了避免內存泄漏，更重要的是避免對后續在本線程上執行的操作產生影響
DbContextHolder.clearDbType();
log.info("清除threadLocal");
}
}
@Override
public int getOrder() {
return 0;
}
}
b、方法名式
這種方法不許要注解，但是需要service中方法名稱按一定規則編寫，然后通過切面來設置數據庫類別，比如setXXX設置為寫、getXXX設置為讀，代碼我就不寫了，應該都知道怎么寫。
4、測試
編寫好代碼來試試結果如何，下面是運行截圖：
讀寫分離只是數據庫擴展的一個臨時解決辦法，並不能一勞永逸，隨着負載進一步增大，只有一個庫用於寫入肯定是不夠的，而且單表的數據庫是有上限的，mysql 最多千萬級別的數據能保持較好的查詢性能。最終還是會變成--分庫分表架構的。分庫分表可以看看這一篇：https://www.tapme.top/blog/detail/2019-03-20-10-38