数据库面试知识点（七）主从复制和读写分离

红太狼 2021-09-21 03:44 96阅读 0赞

在实际的生产环境中，对数据库的读和写都在同一个数据库服务器中，是不能满足实际需求的。无论是在安全性、高可用性还是高并发等各个方面都是完全不能满足实际需求的。因此，通过**主从复制的方式来同步数据**，再通过**读写分离来提升数据库的并发负载能力**。

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### 一、主从复制 ###

**1.mysq 支持的复制类型**

1） 基于**语句的复制**。在服务器上执行 sql 语句，在从服务器上执行同样的语句，mysql 默认采用基于语句的复制，执行效率高。

2） 基于**行的复制**。把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍。

3） **混合类型的复制**。默认采用基于语句的复制，一旦发现基于语句无法精确复制时，就会采用基于行的复制。

**2.主（Master）从（Slave）复制的工作过程**

1） **在每个事务更新数据完成之前，master 在二进制日志记录这些改变**。写入二进制日志完成后，master 通知存储引擎提交事务。

2） **Slave 将 master 的 binary log 复制到其中继日志**。首先 slave 开始一个工作线程（I/O），I/O 线程在 master 上打开一个普通的连接，然后开始 binlog dump process。binlog dump process 从 master 的二进制日志中读取事件，如果已经跟上 master，它会睡眠并等待 master 产生新的事件，I/O 线程将这些事件写入中继日志。

3） **Sql slave thread（sql 从线程）处理该过程的最后一步，sql 线程从中继日志读取事件，并重放其中的事件而更新 slave 数据，使其与 master 中的数据一致**，只要该线程与 I/O 线程保持一致，中继日志通常会位于 os 缓存中，所以中继日志的开销很小。

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**3.主从复制的几种方式**

*  同步复制: master 的变化，必须等待 slave-1,slave-2,…,slave-n 完成后才能返回。 这样，显然不可取，也不是 MySQL 复制的默认设置。比如，在 WEB 前端页面上，用户增加了条记录，需要等待很长时间。
 *  异步复制:如同 AJAX 请求一样。master 只需要完成自己的数据库操作即可。至于 slaves 是否收到二进制日志，是否完成操作，不用关心，MySQL 的默认设置。
 *  半同步复制:master 只保证 slaves 中的一个操作成功，就返回，其他 slave 不管。 这个功能，是由 google 为 MySQL 引入的。

**4.随着应用的日益增长，读操作很多，我们可以扩展 slave，但是如果 master 满足不了写操作了，怎么办呢？**

可以分库【垂直拆分】，分表【水平拆分】。

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### 二、读写分离 ###

读写分离就是在**主服务器上修改**，**数据会同步到从服务器**，**从服务器只能提供读取数据**，不能写入，实现备份的同时也实现了数据库性能的优化，以及提升了服务器安全。

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前较为常见的 Mysql 读写分离分为以下两种：

1）基于**程序代码内部实现**

在代码中**根据 select 、insert 进行路由分类**，这类方法也是目前生产环境下应用最广泛的。优点是性能较好，因为程序在代码中实现，**不需要增加额外的硬件开支**，**缺点是需要开发人员来实现，运维人员无从下手**。

2） 基于**中间代理层实现**

代理一般介于应用服务器和数据库服务器之间，代理数据库服务器接收到应用服务器的请求后根据判断后转发到，后端数据库，有以下代表性的程序。

*  mysql\_proxy。mysql\_proxy 是 Mysql 的一个开源项目，通过其自带的 lua 脚本进行 sql 判断。

不是所有的应用都能够在基于程序代码中实现读写分离，像一些**大型的 java 应用，如果在程序代码中实现读写分离对代码的改动就较大**，所以，像这种应用一般会考虑使用代理层来实现

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