一、數(shù)據(jù)庫讀寫分離

核心原理

• 主從集群搭建：一主一從/一主多從，主機(jī)負(fù)責(zé)讀寫，從機(jī)只讀。
• 數(shù)據(jù)同步：主機(jī)通過復(fù)制同步數(shù)據(jù)到從機(jī)，所有節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)全量數(shù)據(jù)。
• 流量分發(fā)：業(yè)務(wù)層將寫操作指向主機(jī)，讀操作分發(fā)至從機(jī)。

適用場(chǎng)景

• 業(yè)務(wù)量持續(xù)增長(zhǎng)，且已優(yōu)化索引、引入緩存后仍性能不足。

常見問題與解法

• 問題：寫后讀數(shù)據(jù)不一致（如剛寫入主機(jī)，從機(jī)未同步）。
• 解法：

1. 讀寫綁定：寫后讀強(qiáng)制走主機(jī)（侵入性強(qiáng)，易留坑）。
2. 二次讀取：從機(jī)讀失敗后重試主機(jī)（增加主機(jī)壓力）。
3. 業(yè)務(wù)分級(jí)：核心業(yè)務(wù)讀寫均走主機(jī)，非核心業(yè)務(wù)讀寫分離（需嚴(yán)格編碼規(guī)范）。

實(shí)現(xiàn)方式對(duì)比

二、數(shù)據(jù)庫分庫分表

拆分策略

• 垂直拆分：按列拆分，解決單表字段過多問題（常見于2B場(chǎng)景）。
• 水平拆分：按行拆分，分散數(shù)據(jù)壓力（常見于2C海量數(shù)據(jù)場(chǎng)景）。

拆分時(shí)機(jī)

• B+樹層數(shù)超過3層（約2000萬數(shù)據(jù)）。
• 單表數(shù)據(jù)占滿Innodb Buffer Pool（如2G數(shù)據(jù)）。
• 數(shù)據(jù)持續(xù)增長(zhǎng)且性能瓶頸明顯。

核心問題與解法

1. Join失效：

a.冗余小表（如字典表）。

b.代碼層手動(dòng)Join。

c.字段冗余（如訂單表直接存商品類型）。

2. 事務(wù)一致性：

• 引入分布式事務(wù)（如2PC、3PC）。

3. 路由與聚合：

• 路由算法（如Hash、范圍分片）。
• 分片后Count/Order by需中間件或應(yīng)用層聚合。

4. 擴(kuò)展限制

• 數(shù)據(jù)庫連接數(shù)瓶頸（如MySQL默認(rèn)100連接）。
• 中間件聚合操作性能受限，需權(quán)衡分片數(shù)量。
  
  

三、數(shù)據(jù)庫分布式事務(wù)算法

主流方案對(duì)比

XA事務(wù)實(shí)踐

• 外部XA：跨多數(shù)據(jù)庫實(shí)例，由應(yīng)用代碼協(xié)調(diào)（如PHP示例中的多庫事務(wù)）。
• 內(nèi)部XA：?jiǎn)螌?shí)例多存儲(chǔ)引擎事務(wù)，由Binlog協(xié)調(diào)（如MySQL內(nèi)部機(jī)制）。

隨堂測(cè)驗(yàn)

1. **?** 讀寫分離僅提升讀性能，寫仍由主機(jī)處理。
2. **?** 分庫分表分散寫壓力，提升寫性能。
3. **?** 中間件可能成性能瓶頸，需謹(jǐn)慎設(shè)計(jì) ? 中間件性能：取決于架構(gòu)設(shè)計(jì)（如集群化），不可一概而論 。
4. **?** 3PC存在腦裂風(fēng)險(xiǎn)，不優(yōu)先于2PC ? 3PC與2PC選擇：需權(quán)衡「一致性要求」與「系統(tǒng)可用性」，無絕對(duì)優(yōu)先級(jí)。
5. **?** 協(xié)調(diào)者可為代碼（外部XA）或獨(dú)立系統(tǒng)（如Binlog）。

思考題解析

• 為何傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫不自帶分庫分表？
  關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（如MySQL）設(shè)計(jì)側(cè)重ACID，分片會(huì)破壞事務(wù)和Join，需業(yè)務(wù)層權(quán)衡；而Redis/MongoDB等為高擴(kuò)展設(shè)計(jì)，犧牲部分特性（如強(qiáng)一致性）內(nèi)置Sharding支持。

站在巨人的肩膀上，架構(gòu)之路更從容！

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