实现mycat读写分离

前言

众所周知，随着用户量的增多，数据库操作往往会成为一个系统的瓶颈所在，而且一般的系统“读”的压力远远大于“写”，因此我们可以通过实现数据库的读写分离来提高系统的性能。

基础知识

要实现读写分离，就要解决主从数据库数据同步的问题,在主数据库写入数据后要保证从数据库的数据也要更新。

实现思路

一个主数据库用来写数据，一个或多个从数据库用来读数据，将主数据库的数据同步到从数据库中。

一，主从同步的原理

主服务器master记录数据库操作日志到Binary log，从服务器开启i/o线程将二进制日志记录的操作同步到relay log（存在从服务器的缓存中），另外sql线程将relay log日志记录的操作在从服务器执行。

备库B和主库A之间维持了一个长连接。主库A内部有一个线程，专门用于服务备库B的这个长连接。一个事务日志同步的完整过程如下：
1.在备库B上通过change master命令，设置主库A的IP、端口、用户名、密码，以及要从哪个位置开始请求binlog，这个位置包含文件名和日志偏移量

2.在备库B上执行start slave命令，这时备库会启动两个线程，就是图中的io_thread和sql_thread。其中io_thread负责与主库建立连接

3.主库A校验完用户名、密码后，开始按照备库B传过来的位置，从本地读取binlog，发给B

4.备库B拿到binlog后，写到本地文件，称为中转日志

5.sql_thread读取中转日志，解析出日志里的命令，并执行

由于多线程复制方案的引入，sql_thread演化成了多个线程。主备的并行复制能力，要关注的就是上图中黑色的两个箭头。一个代表客户端写入主库，另一个代表备库上sql_thread执行中转日志
在MySQL5.6版本之前，MySQL只支持单线程复制，由此在主库并发高、TPS高时就会出现严重的主备延迟问题，多线程复制机制都是把只有一个线程的sql_thread拆成多个线程，都符合下面这个模型：

coordinator就是原来的sql_thread，不过现在它不再直接更新数据了，只负责读取中转日志和分发事务。真正更新日志的，变成了worker线程。而worker线程的个数就是由参数slave_parallel_workers决定的。

本部分参考《MySQL主备、主从、读写分离详解》，关于循环复制，主备延迟，切换策略等更多内容可参考此文章。

二，主从同步实现

1，修改主库配置

1，修改my.ini配置文件
2.在主服务器master上配置开启Binary log，主要是在[mysqld]下面添加：

server-id=1
log-bin=master-bin
log-bin-index=master-bin.index

3.重启mysql服务
4.检查配置效果，进入主数据库并执行

mysql> SHOW MASTER STATUS;

输出如下图，记录下file的名字，这个就是log文件的名字，配置从服务器时需要使用

2，修改从库配置

1.配置从服务器的 my.ini

server-id=2
relay-log-index=slave-relay-bin.index
relay-log=slave-relay-bin

注：这里面的server-id 一定要和主库的不同
2.完成后重启从mysql服务

3，配置两个数据库的关联

1，连接主数据库执行以下操作：

 //1,在主库创建账号，用于从库的连接//2，赋予新建的账户从库权限（不同版本设置方式不同，此处为mysql8）mysql> CREATE USER qiao IDENTIFIED BY '123456';mysql>  grant replication slave on *.* to 'qiao'@'%';mysql> flush privileges;

2,连接从库执行以下操作

change master to master_host='127.0.0.1',
master_port=3307,
master_user='qiao',
master_password='123456',
master_log_file='master-bin.000001',
master_log_pos=0;

master_host:主库的ip
master_port:主库的端口,
master_user：连接主库的账号’,
master_password：账号的密码,
master_log_file：log文件名,
master_log_pos=0;//写0会赋予默认值

4，查看从库状态

mysql> start slave ;//启动同步
mysql> show slave status\G //查看启动状态，注意不要加分号
mysql> stop slave ; //停止同步

查看状态后如下图所示，当Slave_Log_Running和Slave_SQL_Running都为Yes时表示同步启动成功。

这里看到从数据库已经在等待主库的消息了，接下来在主库的操作，在从库都会执行了。我们可以主库负责写，从库负责读（不要在从库进行写操作），达到读写分离的效果。

三，实现读写分离

添加mycat中间件，可屏蔽读写分离，数据源选择等业务，减小代码量。

1，读写分离实现方式

1，应用本身通过代码实现，例如基于动态数据源、AOP的原理来实现写操作时用主数据库，读操作时用从数据库。此方法可参考《MySQL：MyCat中间件实现动态数据源、读写分离，分库分表》
2，通过中间件的方式实现，例如通过Mycat，即中间件会分析对应的SQL，写操作时会连接主数据库，读操作时连接从数据库。
3，配置多数据源，获取不同的DAO。

2，mycat安装（windous）

注：linux下安装配置可参考《linux安装mycat》
1，下载
https://github.com/MyCATApache/Mycat-Server/releases
2，解压

3，配置环境变量

%MYCAT_HOME%/bin

4.接下来要修改mycat/conf下面的几个配置文件
wrapper.conf 红字修改为自己的jdk的路径

5,在打开的cmd命令行窗口中，执行如下命令安装mycat(注意需要管理员账户登录，如果不是请使用管理员身份运行cmd打开命令行窗口)：

mycat.bat install

6、启动和停止
可以使用如下命令启动mycat服务

mycat.bat start

启动后可以通过如下命令查看mycat的运行状态：

mycat.bat status

可以使用如下命令停止mycat服务

mycat.bat stop

3，mycat配置读写分离

1，修改server.xml
最主要的看下面的配置，这是连接mycat的时候的用户名和密码

<user name="root"><property name="password">123456</property><property name="schemas">TESTDB</property><!-- 表级 DML 权限设置 --><!--         <privileges check="false"><schema name="TESTDB" dml="0110" ><table name="tb01" dml="0000"></table><table name="tb02" dml="1111"></table></schema></privileges>        --></user><user name="user"><property name="password">user</property><property name="schemas">TESTDB</property><property name="readOnly">true</property></user>

2，修改schema.xml
详细配置可参考《schema.xml配置详解》

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd">
<mycat:schema xmlns:mycat="http://io.mycat/"><schema name="TESTDB" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100" randomDataNode="dn1"><!-- auto sharding by id (long) --><!--splitTableNames 启用<table name 属性使用逗号分割配置多个表,即多个表使用这个配置--><!--fetchStoreNodeByJdbc 启用ER表使用JDBC方式获取DataNode  rule="sharding-by-intfile"   autoIncrement="true"  fetchStoreNodeByJdbc="true"--><table name="testtable" primaryKey="id" dataNode="dn1" ruleRequired="fasle"><!-- <childTable name="customer_addr" primaryKey="id" joinKey="customer_id" parentKey="id"> </childTable> --></table><!-- <table name="oc_call" primaryKey="ID" dataNode="dn1$0-743" rule="latest-month-calldate"/> --></schema><!-- <dataNode name="dn1$0-743" dataHost="localhost1" database="db$0-743"/> --><dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="test" />
<!--     <dataNode name="dn2" dataHost="localhost1" database="test" /><dataNode name="dn3" dataHost="localhost1" database="test" /><dataNode name="dn4" dataHost="sequoiadb1" database="SAMPLE" /><dataNode name="jdbc_dn1" dataHost="jdbchost" database="db1" /><dataNode    name="jdbc_dn2" dataHost="jdbchost" database="db2" /><dataNode name="jdbc_dn3"    dataHost="jdbchost" database="db3" /> --><dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="3"writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1"  slaveThreshold="100"><heartbeat>select user()</heartbeat><!-- can have multi write hosts --><writeHost host="hostM1" url="jdbc:mysql://localhost:3307?useSSL=false&amp;useUnicode=true&amp;characterEncoding=UTF8&amp;serverTimezone=UTC" user="root" password="123456"><readHost host="hostS1" url="jdbc:mysql://localhost:3308?useSSL=false&amp;useUnicode=true&amp;characterEncoding=UTF8&amp;serverTimezone=UTC" user="root" password="123456"/>   </writeHost><!-- <writeHost host="hostM2" url="localhost:3316" user="root" password="123456"/> --></dataHost>
</mycat:schema>

schema 标签用于定义MyCat 实例中的逻辑库，MyCat 可以有多个逻辑库，每个逻辑库都有自己的相关配置。可以使用schema 标签来划分这些不同的逻辑库。
dataNode 标签定义了MyCat 中的数据节点，也就是我们通常说所的数据分片。一个dataNode 标签就是一个独立的数据分片(几个DataNode就是把一个表分成几部分存储)。
dataHost标签直接定义了具体的数据库实例、读写分离配置和心跳语句。其中有几个重要的属性：

balance属性
负载均衡类型，目前的取值有3 种：
balance="0", 不开启读写分离机制，所有读操作都发送到当前可用的writeHost 上。
balance="1"，全部的readHost 与stand by writeHost 参与select 语句的负载均衡，简单的说，当双主双从模式(M1->S1，M2->S2，并且M1 与M2 互为主备)，正常情况下，M2,S1,S2 都参与select 语句的负载均衡。
balance="2"，所有读操作都随机的在writeHost、readhost 上分发。
balance="3"，所有读请求随机的分发到wiriterHost 对应的readhost 执行，writerHost 不负担读压
力，注意balance=3 只在1.4 及其以后版本有，1.3 没有。writeType 属性
负载均衡类型，目前的取值有3 种：
writeType="0", 所有写操作发送到配置的第一个writeHost，第一个挂了切到还生存的第二个
writeHost，重新启动后已切换后的为准，切换记录在配置文件中:dnindex.properties .
writeType="1"，所有写操作都随机的发送到配置的writeHost，1.5 以后废弃不推荐。

4，启动mycat

mycat.bat start

5，连接mycat测试

读库，写库，mycat对应的表结构

测试结果

当关闭主从同步后，在mycat的testTable中插入一条记录，write数据库的testTable中出现新添加的记录，刷新mycat的testTable表记录消失。

以下情况不建议用Mycat分库分表

1.非分片字段查询，
2.分页排序
3.任意表JOIN
4.分布式事务
具体参考《mycat从入门到放弃》