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你还在代码里做读写分离么,试试这个中间件吧!

SpringBoot实战电商项目mall(25k+star)地址:github.com/macrozheng/…

摘要

传统的MySql读写分离方案是通过在代码中根据SQL语句的类型动态切换数据源来实现的,那么有没有什么中间件可以自动实现读写分离呢?小米开源的数据库中间件Gaea就可以实现,接下来我们将详细讲解如何使用Gaea来实现MySql的读写分离。

Gaea简介

Gaea是小米中国区电商研发部研发的基于MySql协议的数据库中间件,目前在小米商城大陆和海外得到广泛使用,包括订单、社区、活动等多个业务。Gaea支持分库分表、SQL路由、读写分离等基本特性,其中分库分表方案兼容了mycat和kingshard两个项目的路由方式。

MySql主从复制

使用Gaea需要依赖MySql的主从复制环境,关于MySql的主从复制可以参考:MySql主从复制,从原理到实践!

直接在Linux下安装

目前官方提供的是在Linux下直接安装的方式,我们先按此方法来安装Gaea。

安装Go语言环境

由于Gaea是使用Go语言编写的,所以我们需要先安装Go语言的环境。

  • 下载完成后解压到/mydata目录下;
tar -zxvf go1.13.5.linux-amd64.tar.gz -C /mydata/
复制代码
  • 添加/mydata/go/bin目录到PATH变量中:
# 编辑环境变量配置文件
vim /etc/profile
# 在最后一行添加
export GOROOT=mydata/go
export PATH=$PATH:$GOROOT/bin
# 刷新配置文件
source /etc/profile
复制代码
  • 查看版本号,测试是否安装成功:
go version
复制代码
  • 返回以下信息表示Go语言环境已经安装成功了:
go version go1.13.5 linux/amd64
复制代码

安装Gaea

由于Gaea并没有提供安装包,所以我们需要自行编译源码获取可执行文件。

  • 下载Gaea的源码,直接下载zip包即可,下载地址:github.com/XiaoMi/Gaea

  • 将下载好的压缩包进行解压操作,这里我们解压到/mydata/gaea/目录下:

unzip Gaea-master.zip
复制代码
  • 进入/mydata/gaea/目录下,使用make命令对源码编译:
make build
复制代码
  • 注意:由于网络问题,某些Go的依赖会下载不下来导致编译失败,多尝试几次即可成功;

  • 编译完成后在/mydata/gaea/bin目录下会生成Gaea的执行文件gaea

  • 由于我们没有搭建etcd配置中心,所以需要修改本地配置文件/mydata/gaea/etc/gaea.ini,将配置类型改为file
; 配置类型,目前支持file/etcd两种方式,file方式不支持热加载
config_type=file
复制代码
  • 添加namespace配置文件,用于配置我们的主从数据库信息,配置文件地址:/mydata/gaea/etc/file/namespace/mall_namespace_1.json

  • 配置文件内容如下:
{
    "name": "mall_namespace_1",
    "online": true,
    "read_only": false,
    "allowed_dbs": {
        "mall": true
    },
    "slow_sql_time": "1000",
    "black_sql": [
        ""
    ],
    "allowed_ip": null,
    "slices": [
        {
            "name": "slice-0",
            "user_name": "root",
            "password": "root",
            "master": "192.168.6.132:3307",
            "slaves": ["192.168.6.132:3308"],
            "statistic_slaves": null,
            "capacity": 12,
            "max_capacity": 24,
            "idle_timeout": 60
        }
    ],
    "shard_rules": null,
    "users": [
        {
            "user_name": "macro",
            "password": "123456",
            "namespace": "mall_namespace_1",
            "rw_flag": 2,
            "rw_split": 1,
            "other_property": 0
        }
    ],
    "default_slice": "slice-0",
    "global_sequences": null
}
复制代码

namespace配置文件

namespace的配置格式为json,包含分表、非分表、实例等配置信息,都可在运行时改变。

  • 整体配置说明:

    字段名称 字段类型 字段含义
    name string namespace名称
    online bool 是否在线,逻辑上下线使用
    read_only bool 是否只读,namespace级别
    allowed_dbs map 允许通过代理访问的数据库
    default_phy_dbs map 默认数据库名, 与allowed_dbs一一对应
    slow_sql_time string 慢sql时间,单位ms
    black_sql string数组 黑名单sql
    allowed_ip string数组 白名单IP
    slices map数组 一主多从的物理实例,slice里map的具体字段可参照slice配置
    shard_rules map数组 分库、分表、特殊表的配置内容,具体字段可参照shard配置
    users map数组 应用端连接gaea所需要的用户配置,具体字段可参照users配置
  • slice配置:

    字段名称 字段类型 字段含义
    name string 分片名称,自动、有序生成
    user_name string 数据库用户名
    password string 数据库密码
    master string 主实例地址
    slaves string数组 从数据库地址,可以配置多个
    statistic_slaves string数组 统计型从实例地址列表
    capacity int gaea_proxy与每个实例的连接池大小
    max_capacity int gaea_proxy与每个实例的连接池最大大小
    idle_timeout int gaea_proxy与后端mysql空闲连接存活时间,单位:秒
  • users配置:

    字段名称 字段类型 字段含义
    user_name string 数据库代理用户名,客户端通过该用户名访问
    password string 数据库代理密码,客户端通过该用户名访问
    namespace string 对应的命名空间
    rw_flag int 读写标识, 只读=1, 读写=2
    rw_split int 是否读写分离, 非读写分离=0, 读写分离=1
    other_property int 目前用来标识是否走统计从实例, 普通用户=0, 统计用户=1

在Docker容器中运行

由于官方只提供了Linux下直接安装运行的方式,这里我们提供另一种运行方式,在Docker容器中作为服务运行。

打包成Docker镜像

Docker Hub 中并没有打包好的Gaea镜像,我们需要自行构建一个,下面详细介绍下如何构建Gaea的Docker镜像。

  • 这里我们使用Dockerfile构建Docker镜像,Dockerfile中的内容如下:
# 该镜像需要依赖的基础镜像
FROM golang:latest
# 将当前目录下的gaea源码包复制到docker容器的/go/Gaea-master目录下,对于.tar.gz文件会自动解压
ADD Gaea-master.tar.gz /go/Gaea-master
# 将解压后的源码移动到/go/gaea目录中去
RUN bash -c 'mv /go/Gaea-master/Gaea-master /go/gaea'
# 进入/go/gaea目录
WORKDIR /go/gaea
# 将gaea源码进行打包编译
RUN bash -c 'make build'
# 声明服务运行在13306端口
EXPOSE 13306
# 指定docker容器启动时执行的命令
ENTRYPOINT ["/go/gaea/bin/gaea"]
# 指定维护者的名字
MAINTAINER macrozheng
复制代码
  • 在此之前我们需要把Gaea的源码压缩包转换为.tar.gz格式方便在Docker容器中的解压,可以使用压缩软件来实现:

  • 之后使用Docker命令构建Gaea的Docker镜像:
docker build -t gaea:1.0.2 .
复制代码
  • 构建成功控制台输出:

  • 将本地安装的Gaea配置文件复制到/mydata/gaea-docker/etc/目录下:
cp -r /mydata/gaea/etc/ /mydata/gaea-docker/etc/
复制代码
  • 使用Docker命令启动Gaea容器:
docker run -p 13306:13306 --name gaea \
-v /mydata/gaea-docker/etc:/go/gaea/etc \
-d gaea:1.0.2
复制代码

测试读写分离

测试思路:首先我们关闭从实例的主从复制,然后通过Gaea代理来操作数据库,插入一条数据,如果主实例中有这条数据而从实例中没有,说明写操作是走的主库。然后再通过Gaea代理查询该表数据,如果没有这条数据,表示读操作走的是从库,证明读写分离成功。

  • 通过Navicat连接到Gaea代理,注意此处账号密码为Gaea的namespace中配置的内容,端口为Gaea的服务端口;

  • 通过Navicat分别连接到主库和从库,用于查看数据,此时建立了以下三个数据库连接;

  • 通过stop slave命令关闭mysql-slave实例的主从复制功能:

  • 通过Gaea代理在test表中插入一条数据:

  • 在主库中查看test表的数据,发现已有该数据:

  • 在从库中查看test表的数据,发现没有该数据,证明写操作走的是主库:

  • 直接在代理中查看test表中的数据,发现没有该数据,证明读操作走的是从库。

结合SpringBoot使用

在我们的SpringBoot应用中,我们只需要把Gaea的代理服务直接当做数据库服务来使用就可以实现读写分离了。这样就不用在代码中添加任何读写分离逻辑了,是不是很方便!

参考资料

更多资料请参考官方文档:github.com/XiaoMi/Gaea

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