数据库读写分离设计方案

一、什么是读写分离

    数据库读写分离是一种架构模式，其中数据库系统被配置为将读操作（查询）和写操作（插入、更新、删除）分别路由到不同的数据库实例或节点。读操作通常由从节点（或只读节点）处理，而写操作则由主节点处理。

二、为什么需要读写分离

• 提高性能和可伸缩性：将读操作分散到多个从节点上，减轻了主节点的负担，提高了系统的整体性能。
• 提高可用性和容错性：通过具备冗余性的从节点，提高了系统的可用性，当主节点故障时，从节点可以提供容错能力。
• 优化资源利用率：通过有效地利用数据库服务器资源，降低了硬件成本。

三、设计目标

• 提供低延迟的读取操作。
• 实现负载均衡，分摊数据库负荷。
• 提高系统的容错性和可用性。
• 最小化主从同步延迟。
• 简化数据库管理和维护。

四、方案调研

1、sharedingsphere集成方案

• Apache ShardingSphere

**原理：**通过解析sql路由读写数据源

**优势：**无需修改代理，修改配置即可；框架支持分库分表，方便后续拓展

**限制：**最新版本未支持case when、递归，子查询也存在解析问题

2、dynamic-datasource集成方案

**原理：**通过service实现方法注解指定数据源

**限制：**需维护每个service，且不支持读库的负载均衡算法

@DS("master")
	public class TestMasterServiceImpl impl TestMasterService {
		
		@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
		public Integer save() {
			subSave();
			// 以下调用配置「slave」库的service会报错, 找不到表
			testSlaveService.save();
			return null;
		}
		
		private Integer subSave() {
			// omit...
		}
	}
	
	@DS("slave")
	public class TestSlaveServiceImpl impl TestSlaveService {
		
		@Override
		public Integer save() {
			// omit...
		}
	}

3、中间件：数据库代理

**优势：**无需修改代码

**原理：**介于数据库与应用之间，进行数据处理与交互的中间件服务；通过sql解析

mycat

• mycat2 team · 语雀

**限制：**DML语句约束较多，且函数计算存在问题

amoeba

• GitHub - amoeba-rb/amoeba: A ruby gem to allow the copying of ActiveRecord objects and their associated children, configurable with a DSL on the model

**限制：**代理客户端仅支持mysql5，对mysql8的特性不支持

maxscale

• GitHub - mariadb-corporation/MaxScale: An intelligent database proxy.

**限制：**子查询等复杂sql支持不完善

4、自主实现AOP

**原理：**通过service的方法名前缀自动路由数据源

**限制：**需遵守service方法名规范

5、总结

通过解析sql进行数据源路由的方式都有一个通病，就是对于复杂sql或函数的使用限制