Spring Boot项目中结合MyBatis实现MySQL的自动主从切换

原理解析

1. MySQL主从复制（Master-Slave Replication）

• 工作原理：MySQL主从复制通过二进制日志（binary log）来同步数据。主服务器记录所有更改操作到二进制日志中，从服务器读取这些日志并执行相应的SQL语句来保持与主服务器的数据一致。
• 延迟问题：由于网络传输和处理时间，从库可能会有短暂的数据滞后，这对于需要实时一致性的场景是一个挑战。

2. 读写分离

• 目的：提高系统性能和可用性。通过将读请求分配给从库，写请求发送给主库，可以减少主库的压力，提升系统的整体性能。
• 实现方式：可以通过数据库中间件或框架层面的配置来实现。在这个例子中，我们使用Apache ShardingSphere来实现读写分离。

3. 自动故障转移

• 原理：当检测到主库不可用时，系统会自动选择一个从库作为新的主库，并重新调整读写分配。这通常涉及到心跳检测、状态监控等机制。
• 工具支持：除了ShardingSphere外，还可以使用MHA(MySQL Master High Availability)或其他高可用解决方案。

实现步骤详解

1. 引入依赖

在pom.xml中添加必要的依赖，包括Spring Boot Starter、MyBatis Starter以及ShardingSphere：

xml

深色版本

<dependencies>
    <!-- Spring Boot Starter -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>

    <!-- MyBatis Starter -->
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.2.0</version>
    </dependency>

    <!-- ShardingSphere for read-write splitting -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
        <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>4.1.1</version>
    </dependency>
</dependencies>

2. 配置数据源

编辑application.yml文件以配置多个数据源，并设置ShardingSphere规则以实现读写分离：

yaml

深色版本

spring:
  shardingsphere:
    datasource:
      names: master,slave0,slave1
      master:
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        jdbc-url: jdbc:mysql://master_host:3306/your_db?useSSL=false&serverTimezone=UTC
        username: your_username
        password: your_password
      slave0:
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        jdbc-url: jdbc:mysql://slave0_host:3306/your_db?useSSL=false&serverTimezone=UTC
        username: your_username
        password: your_password
      slave1:
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        jdbc-url: jdbc:mysql://slave1_host:3306/your_db?useSSL=false&serverTimezone=UTC
        username: your_username
        password: your_password
    masterslave:
      load-balance-algorithm-type: round_robin # 负载均衡策略
      name: ms_ds # 数据源名称
      master-data-source-name: master # 主库数据源名称
      slave-data-source-names: slave0,slave1 # 从库数据源名称列表
    props:
      sql:
        show: true # 是否显示SQL语句

3. 配置MyBatis

创建MyBatis Mapper接口，并使用注解或XML配置SQL语句。这里以注解方式为例：

java

深色版本

package com.example.demo.mapper;

import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Param;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;

import java.util.List;
import java.util.Map;

@Mapper
public interface UserMapper {

    /**
     * 查询所有用户信息.
     * 注意：对于查询操作，ShardingSphere会选择其中一个从库来执行查询。
     *
     * @return 用户信息列表
     */
    @Select("SELECT * FROM users")
    List<Map<String, Object>> findAllUsers();

    /**
     * 更新用户信息.
     * 注意：写操作只会针对主库执行。
     *
     * @param id 用户ID
     * @param newName 新用户名
     */
    void updateUserById(@Param("id") Long id, @Param("newName") String newName);
}

确保你的Spring Boot应用扫描到Mapper接口。可以在主类上添加@MapperScan注解：

java

深色版本

package com.example.demo;

import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
@MapperScan("com.example.demo.mapper")
public class DemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}

4. 使用Mapper进行数据库操作

现在你可以在Service层中注入并使用Mapper接口来进行数据库操作：

java

深色版本

package com.example.demo.service;

import com.example.demo.mapper.UserMapper;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;
import java.util.Map;

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    /**
     * 获取所有用户信息.
     *
     * @return 用户信息列表
     */
    public List<Map<String, Object>> getAllUsers() {
        return userMapper.findAllUsers();
    }

    /**
     * 更新用户名称.
     *
     * @param id       用户ID
     * @param newName 新用户名
     */
    public void updateUserName(Long id, String newName) {
        userMapper.updateUserById(id, newName);
    }
}

注意事项及最佳实践

• 事务管理 ：确保所有写操作都在同一个事务中执行，并且只对主库进行写操作。可以使用@Transactional注解来管理事务。

• 数据一致性：考虑到主从复制延迟的问题，在某些场景下（如刚完成写操作后立即读取），可能需要直接查询主库以保证数据一致性。

• 健康检查：建议定期监控主从状态，确保从库同步正常以及主库可访问。可以通过定时任务或者外部工具来实现。

• 性能优化：根据实际业务需求调整负载均衡策略，例如采用权重轮询或其他高级算法来优化查询效率。