稻花香里说丰年，听取蛙声一片。
1 前言
前文中已经介绍了 ShardingSphere5.2.1 的分库分表规则，除了分库分表的功能之外， Apache ShardingSphere 提供了读写分离和数据加密两大功能(在新版本中还添加了数据脱敏的模块)，帮助用户提升数据库的性能和安全性。本文将详细介绍 ShardingSphere 的读写分离和数据加密功能的用法，并探讨其使用中的注意事项。
2 项目准备
项目准备可以参见之前的分库分表，同时需要准备好数据库表的主从配置。同时也要准备好数据库的读写分离的数据库表。
3 读写分离配置
在数据库读写分离配置之前，需要先配置数据库的连接，本例采用的是1主2从的架构，数据库连接配置如下所示：
配置数据库读写分离，需要先配置数据库的写库和独库，然后再指定读数据库的路由算法，默认采用随机的算法，可以配置数据库的权重信息。目前支持的负载均衡算法有：
ROUND_ROBIN 基于轮询的读库负载均衡算法
RANDOM 基于随机的读库负载均衡算法
WEIGHT 基于权重的读库负载均衡算法
如果需要自定义负载均衡算法，和数据库分库分表算法配置一样，需要自定义实现 ReadQueryLoadBalanceAlgorithm 算法。
通过以上的配置即可实现数据库的读写分离，需要说明的是在事务中的读数据是会路由到主库中的。所以在业务业务实现中需要读到最新的数据时，需要采用编程式事务或者声明式事务。
4 数据库字段加密
字段加密，在业务实现中有广泛的现实需要，实现字段的加密有多种方式，在本文中介绍的是 ShardingSphere5.2.1 的实现方式，通过配置的方式即可实现字段的加密，同时可以实现明文和密文的同时存储，在储存数据时以密文的方式存储，读取时进行解密。ShardingSphere 支持的方式有 AES/MD5/RC4 等方式，此外也可以自定义 EncryptAlgorithm 加密算法。
在本例中使用的是 AES 加密方式，密文的字段为 tb_user.username,存储时也可以将明文存储（tb_user.username1 该字段在数据库中存在，但是在业务代码中可以不用存在）。query-with-cipher-column 即是否使用加密列进行查询。
5 注意事项
5.1 读写分离注意事项
- 数据一致性：在主从同步延迟的情况下，读写分离可能导致读取到的数据不是最新的。可以通过强制读主库或采用延迟容忍的策略来解决这一问题。
- 负载均衡策略：根据业务需求选择合适的负载均衡策略，如轮询、随机、权重等，确保读请求的均衡分布。
- 故障切换：配置故障切换机制，当主库或从库发生故障时，能够自动切换到可用的数据源，保证系统的高可用性。
5.2. 数据加密注意事项
- 性能影响：数据加密和解密操作会带来一定的性能开销，需评估其对系统性能的影响，并在必要时进行优化。
- 密钥管理：妥善管理加密密钥，确保其安全性。定期更换密钥，并及时更新配置文件中的密钥信息。
- 字段长度：加密后的数据长度通常比明文数据长，在设计数据库表结构时需考虑这一点，避免字段长度不足导致的数据截断问题。
6 总结
ShardingSphere 通过提供读写分离和数据加密功能，有效提升了数据库系统的性能和安全性。在实际应用中，合理配置和使用这些功能，可以显著提高系统的读写效率和数据安全性。需要关注数据一致性、负载均衡策略、故障切换机制、性能优化和密钥管理等关键环节，可以确保系统的高可用性和可靠性，保证系统的稳定性。本文中所涉及的代码已经上传至 gitee, 欢迎交流学习。项目地址 fortunecloud。