大家好，我是Tom哥。

我們都知道互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有個(gè)特性，大部分場(chǎng)景都是 讀多寫少，比如：微博、微信、淘寶電商，按照 二八原則，讀流量占比甚至能達(dá)到 90%。

結(jié)合這個(gè)特性，我們對(duì)底層的數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)也會(huì)做相應(yīng)調(diào)整。采用 讀寫分離。

處理過程：

• 客戶端會(huì)集成 SDK，每次執(zhí)行 SQL 時(shí)，會(huì)判斷是 寫 或 讀 操作。
• 如果是 寫 SQL，請(qǐng)求會(huì)發(fā)到 主庫(kù)。
• 主數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行SQL，事務(wù)提交后，會(huì)生成 binlog ，并同步給 從庫(kù)。
• 從庫(kù) 通過 SQL 線程回放 binlog ，并在從庫(kù)表中生成相應(yīng)數(shù)據(jù)。
• 如果是 讀 SQL，請(qǐng)求會(huì)通過 負(fù)載均衡 策略，挑選一個(gè) 從庫(kù) 處理用戶請(qǐng)求。

看似非常合理，細(xì)想?yún)s不是那么回事。

主庫(kù) 與 從庫(kù) 是采用異步復(fù)制數(shù)據(jù)，如果這兩者之間數(shù)據(jù)還沒有同步怎么辦?

主庫(kù)剛寫完數(shù)據(jù)，從庫(kù)還沒來得及拉取最新數(shù)據(jù)，讀 請(qǐng)求就來了，給用戶的感覺，數(shù)據(jù)丟了?

針對(duì)這個(gè)問題，今天，我們就來探討下有什么解決方案?

一、強(qiáng)制走主庫(kù)

針對(duì)不用的業(yè)務(wù)訴求，區(qū)別性對(duì)待。

場(chǎng)景一：

如果是對(duì)數(shù)據(jù)的 實(shí)時(shí)性 要求不是很高，比如：大V有千萬粉絲，發(fā)布一條微博，粉絲晚幾秒鐘收到這條信息，并不會(huì)有特別大的影響。這時(shí)，可以走 從庫(kù)。

場(chǎng)景二：

如果對(duì)數(shù)據(jù)的 實(shí)時(shí)性 要求非常高，比如金融類業(yè)務(wù)。我們可以在客戶端代碼標(biāo)記下，讓查詢強(qiáng)制走主庫(kù)。

二、從庫(kù)延遲查詢

由于主從庫(kù)之間數(shù)據(jù)同步需要一定的時(shí)間間隔，那么有一種策略是延遲從從庫(kù)查詢數(shù)據(jù)。

比如：

select sleep(1)
select * from order where order_id=11111;

在正式的業(yè)務(wù)查詢時(shí)，先執(zhí)行一個(gè)sleep 語(yǔ)句，給從庫(kù)預(yù)留一定的數(shù)據(jù)同步緩沖期。

因?yàn)槭遣捎靡坏肚?，?dāng)面對(duì)高并發(fā)業(yè)務(wù)場(chǎng)景時(shí)，性能會(huì)下降的非常厲害，一般不推薦這個(gè)方案。

三、判斷主從是否延遲?決定選主庫(kù)還是從庫(kù)

之前寫過一篇文章 《京東一面：MySQL 主備延遲有哪些坑?主備切換策略 》。

有講過 什么是主備延遲?、主備延遲的常見原因?

方案一：

在從庫(kù) 執(zhí)行 命令 show slave status。

查看 seconds_behind_master 的值，單位為秒，如果為 0，表示主備庫(kù)之間無延遲。

方案二：

比較主從庫(kù)的文件點(diǎn)位。

還是執(zhí)行 show slave status，響應(yīng)結(jié)果里有截個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。

• Master_Log_File 讀到的主庫(kù)最新文件。
• Read_Master_Log_Pos 讀到的主庫(kù)最新文件的坐標(biāo)位置。
• Relay_Master_Log_File 從庫(kù)執(zhí)行到的最新文件。
• Exec_Master_Log_Pos 從庫(kù)執(zhí)行到的最新文件的坐標(biāo)位置。

兩兩比較，上面的參數(shù)是否相等。

方案三：

比較 GTID 集合。

• Auto_Position=1 主從之間使用 GTID 協(xié)議。
• Retrieved_Gtid_Set 從庫(kù)收到的所有binlog日志的 GTID 集合。
• Executed_Gtid_Set 從庫(kù)已經(jīng)執(zhí)行完成的 GTID 集合。

比較 Retrieved_Gtid_Set 和 Executed_Gtid_Set 的值是否相等。

在執(zhí)行業(yè)務(wù)SQL操作時(shí)，先判斷從庫(kù)是否已經(jīng)同步最新數(shù)據(jù)。從而決定是操作主庫(kù)，還是操作從庫(kù)。

缺點(diǎn)：

無論采用上面哪一種方案，如果主庫(kù)的寫操作頻繁不斷，那么從庫(kù)的值永遠(yuǎn)跟不上主庫(kù)的值，那么讀流量永遠(yuǎn)是打在了主庫(kù)上。

針對(duì)這個(gè)問題，有什么解決方案?

這個(gè)問題跟 MQ消息隊(duì)列 既要求高吞吐量又要保證順序是一樣的，從全局來看確實(shí)無解，但是縮小范圍就容易多了，我們可以保證一個(gè)分區(qū)內(nèi)的消息有序。

回到 主從庫(kù) 之間的數(shù)據(jù)同步問題，從庫(kù)查詢哪條記錄，我們只要保證之前對(duì)應(yīng)的寫binglog已經(jīng)同步完數(shù)據(jù)即可，可以不用管主從庫(kù)的所有的事務(wù)binlog 是否同步。

問題是不是一下簡(jiǎn)單多了。

四、從庫(kù)節(jié)點(diǎn)判斷主庫(kù)位點(diǎn)

在從庫(kù)執(zhí)行下面命令，返回是一個(gè)正整數(shù) M，表示從庫(kù)從參數(shù)節(jié)點(diǎn)開始執(zhí)行了多少個(gè)事務(wù)。

select master_pos_wait(file, pos[, timeout]);

• file 和 pos 表示主庫(kù)上的文件名和位置。
• timeout 可選， 表示這個(gè)函數(shù)最多等待 N 秒。

缺點(diǎn)：

master_pos_wait 返回結(jié)果無法與具體操作的數(shù)據(jù)行做關(guān)聯(lián)，所以每次接收讀請(qǐng)求時(shí)，從庫(kù)還是無法確認(rèn)是否已經(jīng)同步數(shù)據(jù)，方案實(shí)用性不高。

五、比較 GTID

執(zhí)行下面查詢命令。

• 阻塞等待，直到從庫(kù)執(zhí)行的事務(wù)中包含 gtid_set，返回 0。
• 超時(shí)，返回 1。

select wait_for_executed_gtid_set(gtid_set, 1);

MySQL 5.7.6 版本開始，允許在執(zhí)行完更新類事務(wù)后，把這個(gè)事務(wù)的 GTID 返回給客戶端。具體操作，將參數(shù)session_track_gtids 設(shè)置為OWN_GTID，調(diào)用 API 接口mysql_session_track_get_first 返回結(jié)果解析出 GTID。

處理流程：

• 發(fā)起 寫 SQL 操作，在主庫(kù)成功執(zhí)行后，返回這個(gè)事務(wù)的 GTID。
• 發(fā)起 讀 SQL 操作時(shí)，先在從庫(kù)執(zhí)行 select wait_for_executed_gtid_set (gtid_set, 1)。
• 如果返回 0，表示已經(jīng)從庫(kù)已經(jīng)同步了數(shù)據(jù)，可以在從庫(kù)執(zhí)行 查詢 操作。
• 否則，在主庫(kù)執(zhí)行 查詢 操作。

缺點(diǎn)：

跟上面的 master_pos_wait 類似，如果 寫操作 與 讀操作 沒有上下文關(guān)聯(lián)，那么 GTID 無法傳遞 。方案實(shí)用性不高。

六、引入緩存中間件

高并發(fā)系統(tǒng)，緩存作為性能優(yōu)化利器，應(yīng)用廣泛。我們可以考慮引入緩存作為緩沖介質(zhì)。

處理過程：

• 客戶端 寫 SQL ，操作主庫(kù)。
• 同步將緩存中的數(shù)據(jù)刪除。
• 當(dāng)客戶端讀數(shù)據(jù)時(shí)，優(yōu)先從緩存加載。
• 如果 緩存中沒有，會(huì)強(qiáng)制查詢主庫(kù)預(yù)熱數(shù)據(jù)。

缺點(diǎn)：

K-V 存儲(chǔ)，適用一些簡(jiǎn)單的查詢條件場(chǎng)景。如果復(fù)雜的查詢，還是要查詢從庫(kù)。

七、數(shù)據(jù)分片

參考 Redis Cluster 模式， 集群網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ǔＪ?3主 3從，主節(jié)點(diǎn)既負(fù)責(zé)寫，也負(fù)責(zé)讀。

通過水平分片，支持?jǐn)?shù)據(jù)的橫向擴(kuò)展。由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是獨(dú)立的服務(wù)器，可以提高整體集群的吞吐量。

轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)庫(kù)方面

常見的解決方式，是分庫(kù)分表，每次讀寫都是操作主庫(kù)的一個(gè)分表，從庫(kù)只用來做數(shù)據(jù)備份。當(dāng)主庫(kù)發(fā)生故障時(shí)，主從切換，保證集群的高可用性。