Spring Boot demo系列（十）：ShardingSphereJDBC + MyBatisPlus 读写分离 + 主从复制

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1 概述

本文讲述了如何使用MyBatisPlus+ShardingSphereJDBC进行读写分离，以及利用MySQL进行一主一从的主从复制。

具体步骤包括：

MySQL主从复制环境准备（Docker）
搭建ShardingShpereJDBC+MyBatisPlus+Druid环境
测试

2 环境

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 一些基础理论

3.1 读写分离

读写分离，顾名思义就是读和写分开，更具体来说，就是：

写操作在主数据库进行
读操作在从数据库进行

使用读写分离的根本目的就是为了提高并发性能，如果读写都在同一台MySQL上实现，相信会不如一台MySQL写，另外两台MySQL读这样的配置性能高。另一方面，在很多时候都是读操作的请求要远远高于写操作，这样就显得读写分离非常有必要了。

3.2 主从复制

主从复制，顾名思义就是把主库的数据复制到从库中，因为读写分离之后，写操作都在主库进行，但是读操作是在从库进行的，也就是说，主库上的数据如果不能复制到从库中，那么从库就不会读到主库中的数据。严格意义上说，读写分离并不要求主从复制，只需要在主库写从库读即可，但是如果没有了主从复制，读写分离将失去了它的意义。因此读写分离通常与主从复制配合使用。

因为本示例使用的是MySQL，这里就说一下MySQL主从复制的原理，如下图所示：

在这里插入图片描述

工作流程如下：

主库修改数据后，将修改日志写入binlog
从库的I/O线程读取主库的binlog，并拷贝到从库本地的binlog中
从库本地的binlog被SQL线程读取，执行其中的内容并同步到从库中

3.3 数据库中间件简介

数据库中间件可以简化对读写分离以及分库分表的操作，并隐藏底层实现细节，可以像操作单库单表那样操作多库多表，主流的设计方案主要有两种：

服务端代理：需要独立部署一个代理服务，该代理服务后面管理多个数据库实例，在应用中通过一个数据源与该代理服务器建立连接，由该代理去操作底层数据库，并返回相应结果。优点是支持多语言，对业务透明，缺点是实现复杂，实现难度大，同时代理需要确保自身高可用
客户端代理：在连接池或数据库驱动上进行一层封装，内部与不同的数据库建立连接，并对SQL进行必要的操作，比如读写分离选择走主库还是从库，分库分表select后如何聚合结果。优点是实现简单，天然去中心化，缺点是支持语言较少，版本升级困难

一些常见的数据库中间件如下：

Cobar：阿里开源的关系型数据库分布式服务中间件，已停更
DRDS：脱胎于Cobar，全称分布式关系型数据库服务
MyCat：开源数据库中间件，目前更新了MyCat2版本
Atlas：Qihoo 360公司Web平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目，同时还有一个NoSQL的版本，叫Pika
tddl：阿里巴巴自主研发的分布式数据库服务
Sharding-JDBC：ShardingShpere的一个子产品，一个轻量级Java框架

4 `MySQL`主从复制环境准备

看完了一些基础理论就可以进行动手了，本小节先准备好MySQL主从复制的环境，基于Docker+MySQL官方文档搭建。

4.1 主库操作

4.1.1 拉取镜像并创建容器运行

docker pull mysql
docker run -itd -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 --name master mysql
docker exec -it master /bin/bash

在主库中进行更新镜像源，安装vim以及net-tools的操作：

cd /etc/apt
echo deb http://mirrors.aliyun.com/debian/ buster main non-free contrib deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian/ buster main non-free contrib deb http://mirrors.aliyun.com/debian-security buster/updates main deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian-security buster/updates main deb http://mirrors.aliyun.com/debian/ buster-updates main non-free contrib deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian/ buster-updates main non-free contrib deb http://mirrors.aliyun.com/debian/ buster-backports main non-free contrib deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian/ buster-backports main non-free contrib > sources.list
apt update && apt upgrade
apt install vim net-tools

4.1.2 修改配置文件

vim /etc/mysql/my.cnf

添加下面两行数据：

[mysqld]
server-id=1                # 全局唯一，取值[1,2^32-1]，默认为1
binlog-do-db=test          # 表示需要复制的是哪个库

修改完成后重启。

4.1.3 准备数据源

CREATE DATABASE test;
USE test;
CREATE TABLE user(
	id BIGINT PRIMARY KEY,
	name VARCHAR(30) NOT NULL,
);

4.1.4 创建一个复制操作的用户（可选但推荐）

注意创建用户需要加上mysql_native_password，否则会导致从库一直处于连接状态：

CREATE USER 'repl'@'172.17.0.3' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';
GRANT REPLICATION slave ON *.* TO 'repl'@'172.17.0.3';

具体的地址请根据从库的地址修改，可以先看后面的从库配置部分。

4.1.5 数据备份（可选）

如果原来的主库中是有数据的，那么这部分数据需要手动同步到从库中：

FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

开启主库的另一个终端，使用mysqldump导出：

mysqldump -u root -p --all-databases --master-data > dbdump.db

导出完成后，解除读锁：

UNLOCK TABLES;

4.1.6 查看主库状态

SHOW MASTER STATUS;