MySQL面试题：数据库读写分离

Mysql作为现代最受欢迎的关系型数据库，几乎是每个后台程序员都必须掌握的一个技能。后台面试中，Mysql也经常出现，除了常见的事务、索引之外，Mysql的一些部署与应用也经常出现，今天我们来看到一个Mysql常见的技术–读写分离。     

问：Mysql读写分离解决了什么问题？Mysql读写分离如何实现？Mysql读写分离会引入哪些新的问题，如何解决？

• 为什么需要读写分离我们都知道单台机器的性能是有限的，每台机器可以维护的连接数是有限的，CPU的算力是有限的，每台机器的内存也是有限的，那么，随着业务的增长，数据日益增多，我们必然会面对这样一个问题，部署Mysql的机器会越来越成为系统的瓶颈。

对于这个问题，我们有两种解决思路，第一个是把数据库进行拆分，不同的业务拆分到不同的数据库，或者同一个业务按照一定的维度进行拆分，也就是我们常说的分库分表。另外一个思路，由于大部分互联网应用都是读多写少的，所以，我们能否不拆分数据库，让同一份数据复制到多台机器上，不同业务到不同的机器上进行数据读取。这就是我们常常说的读写分离。       

        通常，我们都是两种手段一并使用的。

• 读写分离如何实现

首先是数据同步问题，主机是如何把数据从主机同步到从机的。一般，我们都是通过Mysql的主从同步进行实现，当然，也有一些大厂会自研相关的中间件进行解决。Mysql的主从同步主要是利用Binlog的回放机制，将主机上的binlog文件同步到从数机器上进行回放。第二个是程序的路由问题，写的时候写主机，读的时候什么时候读取主机，什么时候读取从机。最简单的方法，就是交给程序去实现，由代码自己去决定是读机还是从机。优点是简单，开发方便，并且非常灵活，不同的业务可以自主选择是否读取从机。缺点是开发需要理解每次数据读取是访问哪个数据库，如果遇到不靠谱的程序员，有时候真是一种灾难。另外，如果遇到紧急情况，例如主机故障需要另外选择主机的时候，可能需要修改所有业务机器的配置，才能完成主机的切换。       

        第二个是使用数据库中间件，由中间件去决定如何路由。中间件对外屏蔽了多种细节，对业务来说，就跟直接连接数据库一样，降低了开发的难度。即使是数据库主机发生变化，只需要操作数据库中间件。当然，有得必有失，新增的中间件势必会增加系统的复杂度，中间件的性能与稳定性也是一个考验，多路由一个系统也会造成延迟的增加。

• 读写分离会带来什么问题？

无论是采用哪一种读写分离的方案，都会面临这样的一个问题，刚刚更新的数据，立马在从库进行查询，可能会查询到脏数据，因为主从同步是需要时间的。设想，如果用户在支付完订单之后，回到订单页面，看到订单还是未支付，是有怎么样的感受？为了解决主从同步延迟的问题，一般我们可以采用下面的解决方案：强制读主库，对于用户读取订单、支付等重要的信息，强制读取主库信息，不读从库。从库，留给一些对实时性要求不高的场景读取，例如后台异步任务、库存系统校验订单状态等等。       

缓存标记方案，因为主从同步延迟造成的脏读只是占整个系统读取的一部分，如果我们把所有的读取都切换成读取主库，那么读写分离的意义就会大打折扣，有没有折中的方案呢？我们知道，内存相对于磁盘，读写效率更快，那么，我们可否在服务端维护一个LRUCache，用来表示最近哪些数据被更新过。例如，我们维护哪些用户的订单ID最近有更新，一旦查询的用户命中这个Cache，那么就强制读主库。由于数据的每次查询可能落到不同的机器上，我们可以使用Redis来作为缓存，解决这个问题。

Sleep方案，这个方案听起来很搞笑，后台系统怎么可以Sleep呢？要Sleep多久呢？但是，这个方案实际上是个应用最广泛的方案，你发现没有？当你手机唤起微信支付或者支付宝支付之后，页面上明明只有一个返回原来APP，却不帮你自动跳转，跳转回来之后，会给你弹一个支付成功页，而不是直接回到订单首页，这些都是为了延长用户的操作时间，为后台系统争取更加充分的时间。