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1 概述

本文講述了如何使用MyBatisPlus+ShardingSphereJDBC進行讀寫分離，以及利用MySQL進行一主一從的主從復制。具體步驟包括：

MySQL主從復制環(huán)境準備（Docker）
搭建ShardingShpereJDBC+MyBatisPlus+Druid環(huán)境
測試

2 環(huán)境

OpenJDK 17.0.3
Spring Boot 2.7.0
MyBatis Plus 3.5.1
MyBatis Plus Generator 3.5.2
Druid 1.2.10
ShardingSphereJDBC 5.1.1
MySQL 8.0.29（Docker）

3 一些基礎理論

3.1 讀寫分離

讀寫分離，顧名思義就是讀和寫分開，更具體來說，就是：

寫操作在主數(shù)據(jù)庫進行
讀操作在從數(shù)據(jù)庫進行

使用讀寫分離的根本目的就是為了提高并發(fā)性能，如果讀寫都在同一臺MySQL上實現(xiàn)，相信會不如一臺MySQL寫，另外兩臺MySQL讀這樣的配置性能高。另一方面，在很多時候都是讀操作的請求要遠遠高于寫操作，這樣就顯得讀寫分離非常有必要了。

3.2 主從復制

主從復制，顧名思義就是把主庫的數(shù)據(jù)復制到從庫中，因為讀寫分離之后，寫操作都在主庫進行，但是讀操作是在從庫進行的，也就是說，主庫上的數(shù)據(jù)如果不能復制到從庫中，那么從庫就不會讀到主庫中的數(shù)據(jù)。嚴格意義上說，讀寫分離并不要求主從復制，只需要在主庫寫從庫讀即可，但是如果沒有了主從復制，讀寫分離將失去了它的意義。因此讀寫分離通常與主從復制配合使用。因為本示例使用的是MySQL，這里就說一下MySQL主從復制的原理，如下圖所示：

?工作流程如下：

主庫修改數(shù)據(jù)后，將修改日志寫入binlog
從庫的I/O線程讀取主庫的binlog，并拷貝到從庫本地的binlog中
從庫本地的binlog被SQL線程讀取，執(zhí)行其中的內(nèi)容并同步到從庫中

3.3 數(shù)據(jù)庫中間件簡介

數(shù)據(jù)庫中間件可以簡化對讀寫分離以及分庫分表的操作，并隱藏底層實現(xiàn)細節(jié)，可以像操作單庫單表那樣操作多庫多表，主流的設計方案主要有兩種：

服務端代理：需要獨立部署一個代理服務，該代理服務后面管理多個數(shù)據(jù)庫實例，在應用中通過一個數(shù)據(jù)源與該代理服務器建立連接，由該代理去操作底層數(shù)據(jù)庫，并返回相應結(jié)果。優(yōu)點是支持多語言，對業(yè)務透明，缺點是實現(xiàn)復雜，實現(xiàn)難度大，同時代理需要確保自身高可用
客戶端代理：在連接池或數(shù)據(jù)庫驅(qū)動上進行一層封裝，內(nèi)部與不同的數(shù)據(jù)庫建立連接，并對SQL進行必要的操作，比如讀寫分離選擇走主庫還是從庫，分庫分表select后如何聚合結(jié)果。優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，天然去中心化，缺點是支持語言較少，版本升級困難

一些常見的數(shù)據(jù)庫中間件如下：

Cobar：阿里開源的關系型數(shù)據(jù)庫分布式服務中間件，已停更
DRDS：脫胎于Cobar，全稱分布式關系型數(shù)據(jù)庫服務
MyCat：開源數(shù)據(jù)庫中間件，目前更新了MyCat2版本
Atlas：Qihoo 360公司Web平臺部基礎架構團隊開發(fā)維護的一個基于MySQL協(xié)議的數(shù)據(jù)中間層項目，同時還有一個NoSQL的版本，叫Pika
tddl：阿里巴巴自主研發(fā)的分布式數(shù)據(jù)庫服務
Sharding-JDBC：ShardingShpere的一個子產(chǎn)品，一個輕量級Java框架

4 `MySQL`主從復制環(huán)境準備

看完了一些基礎理論就可以進行動手了，本小節(jié)先準備好MySQL主從復制的環(huán)境，基于Docker+MySQL官方文檔搭建。

4.1 主庫操作

4.1.1 拉取鏡像并創(chuàng)建容器運行

dockerpullmysql dockerrun-itd-p3306:3306-eMYSQL_ROOT_PASSWORD=123456--namemastermysql dockerexec-itmaster/bin/bash 在主庫中進行更新鏡像源，安裝vim以及net-tools的操作：

cd/etc/apt echodebhttp://mirrors.aliyun.com/debian/bustermainnon-freecontribdeb-srchttp://mirrors.aliyun.com/debian/bustermainnon-freecontribdebhttp://mirrors.aliyun.com/debian-securitybuster/updatesmaindeb-srchttp://mirrors.aliyun.com/debian-securitybuster/updatesmaindebhttp://mirrors.aliyun.com/debian/buster-updatesmainnon-freecontribdeb-srchttp://mirrors.aliyun.com/debian/buster-updatesmainnon-freecontribdebhttp://mirrors.aliyun.com/debian/buster-backportsmainnon-freecontribdeb-srchttp://mirrors.aliyun.com/debian/buster-backportsmainnon-freecontrib>sources.list aptupdate&&aptupgrade aptinstallvimnet-tools

4.1.2 修改配置文件

vim/etc/mysql/my.cnf 添加下面兩行數(shù)據(jù)：

[mysqld] server-id=1#全局唯一，取值[1,2^32-1]，默認為1 binlog-do-db=test#表示需要復制的是哪個庫修改完成后重啟。

4.1.3 準備數(shù)據(jù)源

CREATEDATABASEtest; USEtest; CREATETABLEuser( idBIGINTPRIMARYKEY, nameVARCHAR(30)NOTNULL, );

4.1.4 創(chuàng)建一個復制操作的用戶（可選但推薦）

注意創(chuàng)建用戶需要加上mysql_native_password，否則會導致從庫一直處于連接狀態(tài)：

CREATEUSER'repl'@'172.17.0.3'IDENTIFIEDWITHmysql_native_passwordBY'123456'; GRANTREPLICATIONslaveON*.*TO'repl'@'172.17.0.3'; 具體的地址請根據(jù)從庫的地址修改，可以先看后面的從庫配置部分。

4.1.5 數(shù)據(jù)備份（可選）

如果原來的主庫中是有數(shù)據(jù)的，那么這部分數(shù)據(jù)需要手動同步到從庫中：

FLUSHTABLESWITHREADLOCK; 開啟主庫的另一個終端，使用mysqldump導出：

mysqldump-uroot-p--all-databases--master-data>dbdump.db 導出完成后，解除讀鎖：

UNLOCKTABLES;

4.1.6 查看主庫狀態(tài)

SHOWMASTERSTATUS;

需要把File以及Position記錄下來，后面從庫的配置需要用到。

4.2 從庫操作

4.2.1 拉取鏡像并創(chuàng)建容器運行

dockerpullmysql dockerrun-itd-p3307:3306-eMYSQL_ROOT_PASSWORD=123456--nameslavemysql dockerexec-itslave/bin/bash 進入容器后，像主庫一樣更新源然后安裝vim和net-tools：

4.2.2 修改配置文件

vim/etc/mysql/my.cnf 添加如下兩行：

[mysqld] server-id=2#全局唯一，不能與主庫相同 replicate-do-db=test#與主庫相同，表示對該庫進行復制修改完成后重啟。

4.2.3 查看`ip`地址

查看從庫的ip地址，用于給主庫設置同步的用戶：

ifconfig 輸出：

inet172.17.0.3netmask255.255.0.0broadcast172.17.255.255 那么主庫中用于復制的用戶就可以是repl@172.17.0.3。

4.2.4 導入數(shù)據(jù)（可選）

如果主庫有數(shù)據(jù)可以先導入到從庫：

mysqldump-uroot-p--all-databases

4.2.5 準備數(shù)據(jù)源

CREATEDATABASEtest; USEtest; CREATETABLEuser( idBIGINTPRIMARYKEY, nameVARCHAR(30)NOTNULL, );

4.2.6 設置主庫

可以使用change master to/change replication source to（8.0.23+）命令：

CHANGEREPLICATIONSOURCETO source_host='172.17.0.2',#可以使用ifconfig查看主庫ip source_user='repl',#之前主庫創(chuàng)建的用戶 source_password='123456',#密碼 source_log_file='binlog.000003',#之前在主庫上使用showmasterstatus查看的日志文件 source_log_pos=594;#同樣使用showmasterstatus查看

4.2.7 開啟從庫

STARTSLAVE; SHOWSLAVESTATUSG 新版本（8.0.22+）可使用：

STARTREPLICA; SHOWREPLICASTATUSG 需要IO和SQL線程顯示Yes才算成功：

4.3 測試

主庫選擇插入一條數(shù)據(jù)：

INSERTINTOuserVALUES(1,"name",3); 然后從庫就能select到了：

5 搭建`Spring Boot`環(huán)境

5.1 新建項目并引入依賴

新建Spring Boot項目，并引入如下依賴：

implementation'com.alibaba1.2.10' implementation'com.baomidou3.5.1' implementation'org.freemarker2.3.31' implementation'com.baomidou3.5.2' implementation'org.apache.shardingsphere5.1.1' Maven版本：

<dependency> <groupId>com.baomidougroupId> <artifactId>mybatis-plus-boot-starterartifactId> <version>3.5.1version> dependency> <dependency> <groupId>com.baomidougroupId> <artifactId>mybatis-plus-generatorartifactId> <version>3.5.2version> dependency> <dependency> <groupId>org.freemarkergroupId> <artifactId>freemarkerartifactId> <version>2.3.31version> dependency> <dependency> <groupId>com.alibabagroupId> <artifactId>druidartifactId> <version>1.2.10version> dependency> <dependency> <groupId>org.apache.shardingspheregroupId> <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starterartifactId> <version>5.1.1version> dependency>

5.2 使用生成器

importcom.baomidou.mybatisplus.generator.FastAutoGenerator; importcom.baomidou.mybatisplus.generator.engine.FreemarkerTemplateEngine; publicclassGenerator{ publicstaticvoidmain(String[]args){ FastAutoGenerator.create("jdbc//localhost:3306/test","root","123456") .globalConfig(builder-> builder.author("author").outputDir(System.getProperty("user.dir")+"/src/main/java").build()) .packageConfig(builder-> builder.parent("com.example.demo").moduleName("user").build()) .strategyConfig(builder-> builder.addInclude("user").entityBuilder().enableLombok().disableSerialVersionUID().build()) .templateEngine(newFreemarkerTemplateEngine()) .execute(); } } 直接運行main方法即可生成代碼，配置請根據(jù)個人需要進行更改。

5.3 配置文件

spring: shardingsphere: mode: type:Memory#內(nèi)存模式，元數(shù)據(jù)保存在當前進程中 datasource: names:master,slave#數(shù)據(jù)源名稱，這里有兩個 master:#跟上面的數(shù)據(jù)源對應 type:com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource#連接池 url:jdbc//127.0.0.1:3306/test#連接url username:root password:123456 slave:#跟上面的數(shù)據(jù)源對應 type:com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource url:jdbc//127.0.0.1:3306/test username:root password:123456 rules: readwrite-splitting:#讀寫分離規(guī)則 data-sources:#數(shù)據(jù)源配置 random:#這個名字隨便起 type:Static#靜態(tài)類型 load-balancer-name:round_robin#負載均衡算法名字 props: write-data-source-name:master#寫數(shù)據(jù)源 read-data-source-names:slave#讀數(shù)據(jù)源 load-balancers:#負載均衡配置 round_robin:#跟上面負載均衡算法的名字對應 type:ROUND_ROBIN#負載均衡算法 props: sql-show:true#打印SQL 因為配置文件的內(nèi)容比較多，以下進行分開說明。

5.3.1 模式

spring.shardingsphere.mode.type，模式有三種：

Memory：內(nèi)存模式，初始化配置或執(zhí)行SQL等操作均在當前進程生效
Standalone：單機模式，可以將數(shù)據(jù)源和規(guī)則等元數(shù)據(jù)信息持久化，但是這些元數(shù)據(jù)不會在集群中同步
Cluster：集群模式，提供了多個Apache ShardingSphere實例之間元數(shù)據(jù)共享以及分布式場景下的狀態(tài)協(xié)調(diào)的能力，也提供水平擴展以及高可用的能力

這里使用內(nèi)存模式，如果想將元數(shù)據(jù)等信息持久化，請使用單機模式，單機模式需要配置以下屬性：

spring.shardingsphere.mode.type=Standalone：設置單機模式
spring.shardingsphere.mode.repository.type=：持久化倉庫的類型，單機模式適用類型為File
spring.shardingsphere.mode.repository.props.path=：元數(shù)據(jù)存儲路徑，默認.shardingsphere
spring.shardingsphere.mode.overwrite=：是否覆蓋

而采用集群模式，需要配置以下屬性：

spring.shardingsphere.mode.type=Cluster：設置集群模式
spring.shardingsphere.mode.repository.type=：持久化倉庫類型，集群模式支持ZooKeeper以及Etcd持久化
spring.shardingsphere.mode.repository.props.namespace=：注冊中心命名空間
spring.shardingsphere.mode.repository.props.server-lists=：注冊中心服務器列表
spring.shardingsphere.mode.overwrite=：是否覆蓋
spring.shardingsphere.mode.repository.props.=：注冊中心的屬性配置，對于ZooKeeper，可以配置retryIntervalMilliseconds（重試間隔毫秒）、maxRetries（客戶端連接最大重試數(shù)）、timeToLiveSeconds（臨時數(shù)據(jù)存活秒數(shù)）、operationTimeoutMilliseconds（客戶端操作超時毫秒數(shù)）、digest（登錄密碼），對于Etcd，可以配置timeToLiveSeconds（臨時數(shù)據(jù)存活秒數(shù)）、connectionTimeout（連接超時秒數(shù)）

5.3.2 數(shù)據(jù)源配置

spring.shardingsphere.datasource.names，后面接數(shù)據(jù)源的名稱，使用,分隔，比如此處有兩個數(shù)據(jù)源：

master
slave

然后每個數(shù)據(jù)源可以配置：

type：數(shù)據(jù)庫連接池類型，這里使用的是Druid
username：用戶名
password：密碼
jdbc-url：連接url，注意，對于此處使用的Druid連接池，需要使用url而不是jdbc-url

5.3.3 讀寫分離規(guī)則配置

spring.shardingsphere.rules.readwrite-splitting，需要配置其中的數(shù)據(jù)源以及負載均衡類型：

spring.shardingsphere.rules.readwrite-splitting.data-sources
spring.shardingsphere.rules.readwrite-splitting.load-balancers

5.3.3.1 數(shù)據(jù)源配置

數(shù)據(jù)源配置首先需要添加一個數(shù)據(jù)源的名字，隨便起一個，比如這里是random，然后需要配置三個屬性：

spring.shardingsphere.rules.readwrite-splitting.data-sources.random.type：讀寫分離的類型，可選值為Static與Dynamic，這里選擇Static，如果選擇Dynamic，也就是動態(tài)數(shù)據(jù)源，請配合dynamic-datasource-spring-boot-starter使用
spring.shardingsphere.rules.readwrite-splitting.data-sources.random.props.write-data-source-name：寫數(shù)據(jù)源
spring.shardingsphere.rules.readwrite-splitting.data-sources.random.props.read-data-source-name：讀數(shù)據(jù)源
spring.shardingsphere.rules.readwrite-splitting.data-sources.random.load-balancer-name：負載均衡算法的名稱，這里寫的是round_robin

5.3.3.2 負載均衡配置

負載均衡配置需要與上面的spring.shardingsphere.rules.readwrite-splitting.data-sources.random.load-balancer-name屬性對應，比如這里是round_robin，那么需要配置的就是spring.shardingsphere.rules.readwrite-splitting.load-balancers.round_robin。然后下一步就是配置具體的負載均衡算法。內(nèi)置的負載均衡算法有三個：

輪詢算法：ROUND_ROBIN，配置type=ROUND_ROBIN即可，也就是spring.shardingsphere.rules.readwrite-splitting.load-balancers.round_robin.type=ROUND_ROBIN
隨機訪問算法：RANDOM，配置type=RANDOM
權重訪問算法：WEIGHT，配置type=WEIGHT，同時需要配置props，在其中配置各個讀節(jié)點的權重

5.3.4 屬性配置

屬性的話這里只配置了一個spring.shardingsphere.props.sql-show=true，也就是打印SQL，其他支持的屬性有：

spring.shardingsphere.props.sql-simple：是否打印簡單風格的SQL，默認為false
spring.shardingsphere.props.kernel-exector-size：設置任務處理線程池大小，默認為infinite
spring.shardingsphere.props.max-connections-size-per-query：每次查詢所能使用的最多數(shù)據(jù)庫連接數(shù)，默認為1
spring.shardingsphere.props.check-table-metadata-enabled：啟動時是否檢查分片元數(shù)據(jù)的一致性，默認為false
spring.shardingsphere.props.check-duplicate-table-enabled：啟動時是否檢查重復表，默認為false
spring.shardingsphere.props.sql-federation-enabled：是否開啟聯(lián)邦查詢，默認為false

5.4 準備`Controller`

@RestController @RequestMapping("/user") @RequiredArgsConstructor(onConstructor=@__(@Autowired)) publicclassUserController{ privatefinalUserServiceImpluserService; @GetMapping("/select") publicUserselect(){ returnuserService.getById(1); } @GetMapping("/insert") publicbooleaninsert(){ returnuserService.saveOrUpdate(User.builder().id(3L).name("name3").build()); } }