数据库读写分离Master-Slave

数据库读写分离master-slave

 

一个平台或系统随着时间的推移和用户量的增多，数据库操作往往会变慢，这时我们需要一些有效的优化手段来提高数据库的执行速度；如sql优化、表结构优化、索引优化、引擎优化和读写分离优化等手段。

1、sql优化(简单列几点)：

尽量避免用select*；
只查询一条记录时使用limit1；
使用连接查询代替子查询；
尽量使用一些能通过索引查询的关键字。

2、表结构优化：

尽量使用数字类型字段，提高对比效率；
长度不变且对查询速度要求高的数据可以考虑使用char，否则使用varchar；
表中字段过多时可以适当的进行垂直分割，将部分字段移动到另一张表；
表中数据量大可以适当的进行水平分割，将部分数据移动到另一张表。

3、索引优化：

对查询频率高的字段适当建立索引，提高效率。(在经常用到的字段上适合建立索引)

4、引擎优化：

选择合适的引擎提高数据库性能，如innodb和myisam，innodb和myisam是许多人在使用mysql时最常用的两个表类型，这两个表类型各有优劣，视具体应用而定。基本的差别为：myisam类型不支持事务处理等高级处理，而innodb类型支持。myisam类型的表强调的是性能，其执行数度比innodb类型更快，但是不提供事务支持，而innodb提供事务支持已经外部键等高级数据库功能。
innodb：
支持事务处理，支持外键，支持崩溃修复能力和并发控制。如果需要对事务的完整性要求比较高（比如银行），要求实现并发控制（比如售票），那选择innodb有很大的优势。如果需要频繁的更新、删除操作的数据库，也可以选择innodb，因为支持事务的提交（commit）和回滚（rollback）。
myisam：
插入数据快，空间和内存使用比较低。如果表主要是用于插入新记录和读出记录，那么选择myisam能实现处理高效率。如果应用的完整性、并发性要求比较低，也可以使用。
memory：
所有的数据都在内存中，数据的处理速度快，但是安全性不高。如果需要很快的读写速度，对数据的安全性要求较低，可以选择memoey。它对表的大小有要求，不能建立太大的表。所以，这类数据库只使用在相对较小的数据库表。
注意：
同一个数据库也可以使用多种存储引擎的表，如果一个表要求比较高的事务处理，可以选择innodb；这个数据库中可以将查询要求比较高的表选择myisam存储；如果该数据库需要一个用于查询的临时表，可以选择memory存储引擎。

5、读写分离优化：

随着用户量的增多，数据库操作往往会成为一个系统的瓶颈所在，但一般的系统“读”的压力远远大于“写”，so我们可以通过实现数据库读写分离-主从复制来提高系统的性能。

主从设计思路：

通过设置主从数据库实现读写分离，主数据库负责“写操作”，从数据库负责“读操作”，根据压力情况，从数据库可以部署多个提高“读”的速度，借此来提高系统总体的性能。当然，我们可以根据项目等需要配置多个从库。

如上图所示，读写分离的实现，主要是解决主从数据库数据同步的问题，在主数据库写入数据后要保证从数据库的数据也要更新。主服务器master记录数据库操作日志到binary log，从服务器开启i/o线程将二进制日志记录的操作同步到relay log（存在从服务器的缓存中），另外sql线程将relay log日志记录的操作在从服务器执行。

master-slave具体步骤


准备工作，在这之前需要准备两个服务器，分别在上面安装mysql数据库，一个作为master，另外一个是slave，当然需要多个从库可以自己搞多个slave。如下图：

两个虚拟机服务器：

分别安装mysql数据库：

1.主mysql数据库配置文件修改

[root@tjt03 ~]# vim /etc/my.cnf

在主服务器master上配置开启binary log，主要是在[mysqld]下面添加：

server-id=132
log-bin=master-bin      //[必须]启用二进制日志
log-bin-index=master-bin.index     //[必须]服务器唯一id，默认是1，一般取ip最后一段

配置修改好后重主库mysql：

[root@tjt03 ~]# sudo service mysqld stop
stopping mysqld (via systemctl):                           [  ok  ]
[root@tjt03 ~]# sudo service mysqld start
starting mysqld (via systemctl):                           [  ok  ]
[root@tjt03 ~]# 

在主数据库检查配置效果：

mysql> show master status;

可以看到下图表示配置没问题,这里面的file名:master-bin.000001 我们接下来在从数据库的配置会使用：

2.从mysql数据库配置文件修改

[root@tjt02 mysql]# vim /etc/my.cnf

在从服务器slave上的[mysqld]下面添加：

server-id=131    //这里面的server-id 一定要和主库的不同
relay-log-index=slave-relay-bin.index
relay-log=slave-relay-bin

配置修改好后重从库mysql：

[root@tjt02 mysql]# service mysqld stop
stopping mysqld (via systemctl):                           [  ok  ]
[root@tjt02 mysql]# service mysqld start
starting mysqld (via systemctl):                           [  ok  ]
[root@tjt02 mysql]# 

3、配置连个数据库的关联

首先我们先建立一个操作主从同步的数据库用户，切换到主数据库执行：

mysql> grant replication slave on *.* to 'tjt'@'%' identified by 'tanjintao@520';

这个配置的含义就是创建了一个数据库用户tjt，密码是tanjintao@520, 在从服务器使用tjt这个账号和主服务器连接的时候，就赋予其replication slave的权限， *.* 表面这个权限是针对主库的所有表的，“%”表示所有客户端都可能连，只要帐号，密码正确，此处可用具体客户端ip代替，如192.168.145.226，加强安全。

进入从数据库执行授权slave：

mysql> change master to master_host='172.16.114.132',master_port=3306,master_user='tjt',master_password='tanjintao@520',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=0;

上述步骤执行完毕后执行start slave启动配置：

mysql> start slave;

停止主从同步的命令为：

mysql> stop slave;

查看状态命令,\g表示换行查看:

mysql> show slave status \g;
*************************** 1. row ***************************
               slave_io_state: waiting for master to send event
                  master_host: 172.16.114.132
                  master_user: tjt
                  master_port: 3306
                connect_retry: 60
              master_log_file: master-bin.000001
          read_master_log_pos: 870
               relay_log_file: slave-relay-bin.000002
                relay_log_pos: 1085
        relay_master_log_file: master-bin.000001
             slave_io_running: yes
            slave_sql_running: yes
              replicate_do_db: 
          replicate_ignore_db:

可以看到状态如下：

这里看到从数据库已经在等待主库的消息了，接下来在主库的操作，在从库都会执行了。我们可以主库负责写，从库负责读，达到读写分离的效果。

注：slave_io及slave_sql进程必须正常运行，即yes状态，否则都是错误的状态(如：其中一个no均属错误)。

简单测试

在主数据库中创建一个新的数据库：

mysql> create database tjt0702;

在从数据库查看数据库：

mysql> show databases;

到这里，数据库的主从复制master-slave已经ok了。

代码层面实现读写分离

假设我们使用的是主流的springboot框架开发的web项目，实现数据库读写分离如下。

配置了一个从库slave：

配置了两个从库slave：

  

 

 

配置两个数据库的关联

配置两个数据库的关联