ShardingSphere-ShardingJdbc 讀寫分離

一、讀寫分離背景

分庫分表雖然可以優化資料庫操作，但是要實作高并發，主從架構就應運而生了，資料庫的主從復制架構，將資料庫的寫操作定位到主庫中進行，主庫和從庫之間通過異步復制、半同步復制保持資料一致，所有的讀操作都在主庫的N個從庫上進行，通過負載均衡使得每一次查詢均勻的落在每一個從庫上，

一主n從，做讀寫分離（資料寫入主庫，通過mysql資料同步機制將主庫資料同步到從庫–>程式讀取從庫資料），多個從庫之間可以實作負載均衡，次外，ShardingSphere-ShardingJdbc可手動強制部分讀請求到主庫上，(因為主從同步有延遲，對實時性要求高的系統，可以將部分讀請求也走主庫)
MySQL配置主從同步可參考另一篇博客：https://blog.csdn.net/u014553029/article/details/108832268

二、讀寫分離實作

2.1 環境準備

程式環境：SpringBoot+MyBatis-plus
資料庫環境：

2.2 添加ShardingSphere依賴

<!--shardingsphere資料分片、脫敏工具-->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>4.1.0</version>
</dependency>

2.3 配置讀寫分離規則

#### spring  ####
spring:
  # 配置說明地址 https://shardingsphere.apache.org/document/legacy/4.x/document/cn/manual/sharding-jdbc/configuration/config-spring-boot/#%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%88%86%E7%89%87
  shardingsphere:
    # 資料庫
    datasource:
      # 資料庫的別名
      names: ds0,ds1,ds2
      # 主庫1 ,master資料庫
      ds0:
        ###  資料源類別
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/shardingsphere?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&serverTimezone=GMT%2B8
        username: root
        password: 123456
      # 從庫1 ,slave資料庫
      ds1:
        ###  資料源類別
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/shardingsphere1?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&serverTimezone=GMT%2B8
        username: root
        password: 123456
      # 從庫2 ,slave資料庫
      ds2:
        ###  資料源類別
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/shardingsphere2?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&serverTimezone=GMT%2B8
        username: root
        password: 123456

    # *** 資料庫分庫分表配置 start
    masterslave:
      # 查詢時的負載均衡演算法，目前有2種演算法，round_robin（輪詢）和random（隨機），
      # 演算法介面是io.shardingjdbc.core.api.algorithm.masterslave.MasterSlaveLoadBalanceAlgorithm，
      # 實作類有RandomMasterSlaveLoadBalanceAlgorithm 和 RoundRobinMasterSlaveLoadBalanceAlgorithm，
      load-balance-algorithm-type: round_robin
      name: dataSource
      # 主資料源名稱
      master-data-source-name: ds0
      # 從資料源名稱，多個用逗號隔開
      slave-data-source-names: ds1,ds2
    # *** 資料庫分庫分表配置 end

    props:
      # 列印SQL
      sql.show: true
      check:
        table:
          metadata: true
          # 是否在啟動時檢查分表元資料一致性
          enabled: true
      query:
        with:
          cipher:
            column: true

2.4 測驗讀寫分離效果

(1)寫入資料，都是寫主庫：

(2）讀取資料，根據規則負載從從庫選擇讀取；

2.5 強制讀取主庫資料

讀延遲問題解決方案：
　　剛插入一條資料，然后馬上就要去讀取，這個時候有可能會讀取不到？歸根到底是因為主節點寫入完之后資料是要復制給從節點的，讀不到的原因是復制的時間比較長，也就是說資料還沒復制到從節點，你就已經去從節點讀取了，肯定讀不到，mysql5.7 的主從復制是多執行緒了，意味著速度會變快，但是不一定能保證百分百馬上讀取到，這個問題我們可以有兩種方式解決：
　　（1）業務層面妥協，是否操作完之后馬上要進行讀取
　　（2）對于操作完馬上要讀出來的，且業務上不能妥協的，我們可以對于這類的讀取直接走主庫，當然Sharding-JDBC也是考慮到這個問題的存在，所以給我們提供了一個功能，可以讓用戶在使用的時候指定要不要走主庫進行讀取，在讀取前使用下面的方式進行設定就可以了：

/**
 * 用戶串列,強制路由主庫
 */
@RequestMapping("ds0")
public List<User> userListDs0() {
    logger.info("********TestController userListDs0():強制路由主庫");

    HintManager hintManager = HintManager.getInstance();
    List<User> users = userMapper.selectList(null);

    //清除分片鍵值，分片鍵值保存在ThreadLocal中，所以需要在操作結束時呼叫hintManager.close()來清除ThreadLocal中的內容，hintManager實作了AutoCloseable介面，可推薦使用try with resource自動關閉，
    hintManager.close();
    List<User> users1 = userMapper.selectList(null);
    users.addAll(users1);
    return users;
}

強制路由到主庫：

強制讀取主庫結果：

從上圖可以看出，我們設定的強制讀取主庫之后，每次查詢都是去獲取主庫的資料，

官網傳送門：https://shardingsphere.apache.org/document/legacy/4.x/document/cn/manual/sharding-jdbc/usage/read-write-splitting/
原始碼傳送門：https://github.com/oycyqr/springboot-learning-demo/tree/master/springboot-shardingsphere-load