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MySQL做分布式需要通过ndb的Cluster来实现。MySQLCluster是MySQL适合于分布式计算环境的高实用、高冗余版本。 实现的步骤比较复杂,百度云案例:《MySQLCluster(MySQL集群)分布式》 下载地址:
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以前参加过一个库存系统,由于其业务复杂性,搞了很多个应用来支撑。这样的话一份库存数据就有可能同时有多个应用来修改库存数据。
比如说,有定时任务域xx.cron,和SystemA域和SystemB域这几个JAVA应用,可能同时修改同一份库存数据。如果不做协调的话,就会有脏数据出现。
对于跨JAVA进程的线程协调,可以借助外部环境,例如DB或者Redis。下文介绍一下如何使用DB来实现分布式锁。
本文设计的分布式锁的交互方式如下:
在使用synchronized关键字的时候,必须指定一个锁对象。
进程内的线程可以基于obj来实现同步。obj在这里可以理解为一个锁对象。如果线程要进入synchronized代码块里,必须先持有obj对象上的锁。这种锁是JAVA里面的内置锁,创建的过程是线程安全的。那么借助DB,如何保证创建锁的过程是线程安全的呢?
可以利用DB中的UNIQUE KEY特性,一旦出现了重复的key,由于UNIQUE KEY的唯一性,会抛出异常的。在JAVA里面,是 SQLIntegrityConstraintViolationException 异常。
transaction_id是事务Id,比如说,可以用
来组装一个transaction_id,表示某仓库某销售模式下的某个条码资源。不同条码,当然就有不同的transaction_id。如果有两个应用,拿着相同的transaction_id来创建锁资源的时候,只能有一个应用创建成功。
在写操作频繁的业务系统中,通常会进行分库,以降低单数据库写入的压力,并提高写操作的吞吐量。如果使用了分库,那么业务数据自然也都分配到各个数据库上了。
在这种水平切分的多数据库上使用DB分布式锁,可以自定义一个DataSouce列表。并暴露一个 getConnection(String transactionId) 方法,按照transactionId找到对应的Connection。
实现代码如下:
首先编写一个initDataSourceList方法,并利用Spring的PostConstruct注解初始化一个DataSource 列表。相关的DB配置从db.properties读取。
DataSource使用阿里的DruidDataSource。
接着最重要的一个实现getConnection(String transactionId)方法。实现原理很简单,获取transactionId的hashcode,并对DataSource的长度取模即可。
连接池列表设计好后,就可以实现往distributed_lock表插入数据了。
接下来利用DB的 select for update 特性来锁住线程。当多个线程根据相同的transactionId并发同时操作 select for update 的时候,只有一个线程能成功,其他线程都block住,直到 select for update 成功的线程使用commit操作后,block住的所有线程的其中一个线程才能开始干活。
我们在上面的DistributedLock类中创建一个lock方法。
当线程执行完任务后,必须手动的执行解锁操作,之前被锁住的线程才能继续干活。在我们上面的实现中,其实就是获取到当时 select for update 成功的线程对应的Connection,并实行commit操作即可。
那么如何获取到呢?我们可以利用ThreadLocal。首先在DistributedLock类中定义
每次调用lock方法的时候,把Connection放置到ThreadLocal里面。我们修改lock方法。
这样子,当获取到Connection后,将其设置到ThreadLocal中,如果lock方法出现异常,则将其从ThreadLocal中移除掉。
有了这几步后,我们可以来实现解锁操作了。我们在DistributedLock添加一个unlock方法。
毕竟是利用DB来实现分布式锁,对DB还是造成一定的压力。当时考虑使用DB做分布式的一个重要原因是,我们的应用是后端应用,平时流量不大的,反而关键的是要保证库存数据的正确性。对于像前端库存系统,比如添加购物车占用库存等操作,最好别使用DB来实现分布式锁了。
如果想锁住多份数据该怎么实现?比如说,某个库存操作,既要修改物理库存,又要修改虚拟库存,想锁住物理库存的同时,又锁住虚拟库存。其实也不是很难,参考lock方法,写一个multiLock方法,提供多个transactionId的入参,for循环处理就可以了。这个后续有时间再补上。
参考:
图中是两组分片,红色我们称为shard1,蓝色我们称为shard2
51 52是服务器
两个3307互为主从(双主),3309是本地3307的从库
说明:没有明确说明是只在某一个节点上做的,就是两个节点都做
两台虚拟机 db01 db02
每台创建四个mysql实例:3307 3308 3309 3310
mysql软件我们之前已完成二进制安装,直接初始化即可
我们server-id规划为:db01上是7/8/9/10,db02上是17/18/19/20
"箭头指向谁是主库"
10.0.0.51:3307 ----- 10.0.0.52:3307
10.0.0.51:3309 ------ 10.0.0.51:3307
10.0.0.52:3309 ------ 10.0.0.52:3307
两个分片,每个分片四个mysql节点
shard1:
Master:10.0.0.51:3307
slave1:10.0.0.51:3309
Standby Master:10.0.0.52:3307
slave2:10.0.0.52:3309
shard2:
Master:10.0.0.52:3308
slave1:10.0.0.52:3310
Standby Master:10.0.0.51:3308
slave2:10.0.0.51:3310
shard1
10.0.0.51:3307 ----- 10.0.0.52:3307
db02
db01
db02
10.0.0.51:3309 ------ 10.0.0.51:3307
db01
10.0.0.52:3309 ------ 10.0.0.52:3307
db02
shard2
10.0.0.52:3308 ----- 10.0.0.51:3308
db01
db02
db01
10.0.0.52:3310 ----- 10.0.0.52:3308
db02
10.0.0.51:3310 ----- 10.0.0.51:3308
db01
这个复制用户在谁上建都行
注:如果中间出现错误,在每个节点进行执行以下命令
常见方案:
360 Atlas-Sharding 360
Alibaba cobar 阿里
Mycat 开源
TDDL 淘宝
Heisenberg 百度
Oceanus 58同城
Vitess 谷歌
OneProxy
DRDS 阿里云
我们装的是openjdk,不是官方的那个
Mycat-server-xxxxx.linux.tar.gz
配置环境变量
我们mycat的命令也是在bin目录下
启动
8066就是对外提供服务的端口,9066是管理端口
连接mycat:
默认123456
db01:
我们一般先把原schema.xml备份,然后自己新写一个:
xml和html看起来差不多,xml是从下往上调用的
前三行我们不用看,直接从第四行schema开始看起:
定义了schema,然后以/schema结尾
为什么要用逻辑库?
业务透明化
此配置文件就是实现读写分离的配置
重启mycat
读写分离测试
总结:
以上案例实现了1主1从的读写分离功能,写操作落到主库,读操作落到从库.如果主库宕机,从库不能在继续提供服务了。
我们推荐这种架构
一写三读,
不设置双写的原因是:性能没提升多少,反而引起主键冲突的情况
配置文件:
之后重启:mycat restart
真正的 writehost:负责写操作的writehost
standby writeHost :和readhost一样,只提供读服务
我们此处写了两个writehost,默认使用第一个
当写节点宕机后,后面跟的readhost也不提供服务,这时候standby的writehost就提供写服务,
后面跟的readhost提供读服务
测试:
读写分离测试
对db01 3307节点进行关闭和启动,测试读写操作
结果应为另一台(52)的3307(17)是写,3309(19)是读
一旦7号节点恢复,此时因为7落后了,写节点仍是17
balance属性
负载均衡类型,目前的取值有3种:
writeType属性
负载均衡类型,目前的取值有2种:
switchType属性
-1 表示不自动切换
1 默认值,自动切换
2 基于MySQL主从同步的状态决定是否切换 ,心跳语句为 show slave status
datahost其他配置
dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1"
maxCon="1000":最大的并发连接数
minCon="10" :mycat在启动之后,会在后端节点上自动开启的连接线程,长连接,好处是连接速度快,弊端是占内存
tempReadHostAvailable="1"
这个一主一从时(1个writehost,1个readhost时),可以开启这个参数,如果2个writehost,2个readhost时
heartbeatselect user()/heartbeat 监测心跳
其他参数sqlMaxLimit自动分页,必须在启用分表的情况下才生效
创建测试库和表:
我们重启mycat后连接到8066
发现跟一个库一样,实际上已经分到不同的物理硬件上了
分片:对一个"bigtable",比如说t3表
热点数据表 核心表
(1)行数非常多,800w下坡
(2)访问非常频繁
分片的目的:
(1)将大数据量进行分布存储
(2)提供均衡的访问路由
分片策略:
范围 range 800w 1-400w 400w01-800w 不适用于业务访问不均匀的情况
取模 mod (取余数) 和节点的数量进行取模
枚举 按枚举的种类分,如移动项目按省份分
哈希 hash
时间 流水
优化关联查询(否则join的表在不同分片上,效率会比单库还要低)
全局表
ER分片
案例:移动统一:先拆出边缘业务,再按地域分片,但对应用来说是统一的
vim rule.xml
tableRule name="auto-sharding-long"
rule
columnsid/columns
algorithmrang-long/algorithm
/rule
function name="rang-long"
class="io.mycat.route.function.AutoPartitionByLong"
property name="mapFile"autopartition-long.txt/property
/function
===================================
vim autopartition-long.txt
0-10=0
11-20=1
创建测试表:
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table t3 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table t3 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
测试:
重启mycat
mycat restart
mysql -uroot -p123456 -h 127.0.0.1 -P 8066
insert into t3(id,name) values(1,'a');
insert into t3(id,name) values(2,'b');
insert into t3(id,name) values(3,'c');
insert into t3(id,name) values(4,'d');
insert into t3(id,name) values(11,'aa');
insert into t3(id,name) values(12,'bb');
insert into t3(id,name) values(13,'cc');
insert into t3(id,name) values(14,'dd');
取余分片方式:分片键(一个列)与节点数量进行取余,得到余数,将数据写入对应节点
vim schema.xml
table name="t4" dataNode="sh1,sh2" rule="mod-long" /
vim rule.xml
property name="count"2/property
准备测试环境
创建测试表:
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table t4 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table t4 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
重启mycat
mycat restart
测试:
mysql -uroot -p123456 -h10.0.0.52 -P8066
use TESTDB
insert into t4(id,name) values(1,'a');
insert into t4(id,name) values(2,'b');
insert into t4(id,name) values(3,'c');
insert into t4(id,name) values(4,'d');
分别登录后端节点查询数据
mysql -S /data/3307/mysql.sock
use taobao
select * from t4;
mysql -S /data/3308/mysql.sock
use taobao
select * from t4;
t5 表
id name telnum
1 bj 1212
2 sh 22222
3 bj 3333
4 sh 44444
5 bj 5555
sharding-by-intfile
vim schema.xml
table name="t5" dataNode="sh1,sh2" rule="sharding-by-intfile" /
vim rule.xml
tableRule name="sharding-by-intfile"
rule columnsname/columns
algorithmhash-int/algorithm
/rule
/tableRule
function name="hash-int" class="org.opencloudb.route.function.PartitionByFileMap"
property name="mapFile"partition-hash-int.txt/property
property name="type"1/property
property name="defaultNode"0/property
/function
partition-hash-int.txt 配置:
bj=0
sh=1
DEFAULT_NODE=1
columns 标识将要分片的表字段,algorithm 分片函数, 其中分片函数配置中,mapFile标识配置文件名称
准备测试环境
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table t5 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table t5 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
重启mycat
mycat restart
mysql -uroot -p123456 -h10.0.0.51 -P8066
use TESTDB
insert into t5(id,name) values(1,'bj');
insert into t5(id,name) values(2,'sh');
insert into t5(id,name) values(3,'bj');
insert into t5(id,name) values(4,'sh');
insert into t5(id,name) values(5,'tj');
a b c d
join
t
select t1.name ,t.x from t1
join t
select t2.name ,t.x from t2
join t
select t3.name ,t.x from t3
join t
使用场景:
如果你的业务中有些数据类似于数据字典,比如配置文件的配置,
常用业务的配置或者数据量不大很少变动的表,这些表往往不是特别大,
而且大部分的业务场景都会用到,那么这种表适合于Mycat全局表,无须对数据进行切分,
要在所有的分片上保存一份数据即可,Mycat 在Join操作中,业务表与全局表进行Join聚合会优先选择相同分片内的全局表join,
避免跨库Join,在进行数据插入操作时,mycat将把数据分发到全局表对应的所有分片执行,在进行数据读取时候将会随机获取一个节点读取数据。
vim schema.xml
table name="t_area" primaryKey="id" type="global" dataNode="sh1,sh2" /
后端数据准备
mysql -S /data/3307/mysql.sock
use taobao
create table t_area (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);
mysql -S /data/3308/mysql.sock
use taobao
create table t_area (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);
重启mycat
mycat restart
测试:
mysql -uroot -p123456 -h10.0.0.52 -P8066
use TESTDB
insert into t_area(id,name) values(1,'a');
insert into t_area(id,name) values(2,'b');
insert into t_area(id,name) values(3,'c');
insert into t_area(id,name) values(4,'d');
A
join
B
为了防止跨分片join,可以使用E-R模式
A join B
on a.xx=b.yy
join C
on A.id=C.id
table name="A" dataNode="sh1,sh2" rule="mod-long"
childTable name="B" joinKey="yy" parentKey="xx" /
/table