MySQL主从复制与读写分离实战指南

深入理解MySQL主从复制原理、配置步骤以及读写分离的实现方案，附完整配置示例

一、背景

在面对高并发读写场景时，单一数据库实例往往成为系统瓶颈。主从复制 + 读写分离是解决这一问题的经典方案，也是后端开发者进阶必须掌握的核心技能。

二、主从复制原理

2.1 核心概念

MySQL主从复制基于binlog日志实现，主要包含三个线程：

线程	作用	所在节点
Binlog Dump	读取binlog并发送给从库	主库
IO Thread	接收主库发送的binlog	从库
SQL Thread	重放relay log中的SQL	从库

2.2 复制流程

复制代码

主库: INSERT → binlog → Binlog Dump →──────→ IO Thread → relay log → SQL Thread → 从库

主库执行SQL，生成binlog
Binlog Dump线程读取binlog，发送给从库
从库IO线程接收，写入relay log
从库SQL线程重放relay log中的SQL

2.3 复制模式

模式	特点	异步/同步
异步复制	主库不等待从库确认	异步
半同步复制	主库等待至少一个从库确认	半同步
全同步复制	主库等待所有从库确认	同步

三、实战配置

3.1 环境说明

复制代码

192.168.1.10  - 主库 (Master)
192.168.1.20  - 从库 (Slave)

3.2 主库配置

bash 复制代码

# /etc/mysql/my.cnf
[mysqld]
server-id = 1
log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin
binlog_format = ROW
sync_binlog = 1

3.3 创建复制账号

sql 复制代码

-- 主库执行
CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'repl_password';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

3.4 从库配置

bash 复制代码

# /etc/mysql/my.cnf
[mysqld]
server-id = 2
relay_log = /var/log/mysql/mysql-relay-bin
read_only = 1

3.5 启动复制

sql 复制代码

-- 从库执行
CHANGE MASTER TO
    MASTER_HOST='192.168.1.10',
    MASTER_USER='repl',
    MASTER_PASSWORD='repl_password',
    MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',
    MASTER_LOG_POS=154;

START SLAVE;
SHOW SLAVE STATUS\G;

关键检查点：

Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
Seconds_Behind_Master: 0

四、读写分离实现

4.1 方案对比

方案	优点	缺点	适用场景
应用层代理	无单点、性能好	需要修改代码	中大型项目
中间件代理	透明接入	有性能损耗	快速接入
数据库中间件	支持分库分表	配置复杂	超大规模

4.2 Spring Boot实现

java 复制代码

@Configuration
public class DataSourceConfig {
    
    @Autowired
    private DataSourceProperties properties;
    
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        AbstractRoutingDataSource routingDataSource = 
            new AbstractRoutingDataSource() {
                @Override
                protected Object determineCurrentLookupKey() {
                    return RoutingContext.isWrite() ? "master" : "slave";
                }
            };
        
        Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>();
        targetDataSources.put("master", createDataSource(properties.getMaster()));
        targetDataSources.put("slave", createDataSource(properties.getSlave()));
        
        routingDataSource.setTargetDataSources(targetDataSources);
        return routingDataSource;
    }
}

4.3 路由切粒

java 复制代码

public class RoutingContext {
    private static final ThreadLocal<Boolean> isWrite = new ThreadLocal<>();
    
    public static void setWrite(boolean write) {
        isWrite.set(write);
    }
    
    public static boolean isWrite() {
        return Boolean.TRUE.equals(isWrite.get());
    }
    
    public static void clear() {
        isWrite.remove();
    }
}

Service层使用：

java 复制代码

@Service
public class UserService {
    
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    
    @Transactional
    public void saveUser(User user) {
        RoutingContext.setWrite(true);
        userMapper.insert(user);
    }
    
    public User getUserById(Long id) {
        RoutingContext.setWrite(false);
        return userMapper.selectById(id);
    }
}

五、常见问题与解决方案

5.1 主从延迟

症状： 从库延迟超过100ms

排查：

sql 复制代码

SHOW SLAVE STATUS\G;
-- 查看 Seconds_Behind_Master

解决方案：

开启并行复制：slave_parallel_workers > 0
优化主库大事务：分批提交
确认网络延迟

5.2 数据不一致

原因：

主从切换未同步
复制中断未处理
双写导致

修复方案：

bash 复制代码

# 重新同步
mysqldump --master-data=2 -h master -u root -p > backup.sql
mysql -h slave -u root -p < backup.sql

5.3 relay log损坏

恢复步骤：

sql 复制代码

STOP SLAVE;
RESET SLAVE;
CHANGE MASTER TO ...;
START SLAVE;

六、总结

核心要点：

主从复制基于binlog实现，有异步、半同步、同步三种模式
配置时注意server-id唯一，row格式binlog更安全
读写分离通过数据源路由实现，需处理事务边界
监控主从延迟，设置告警阈值

进阶方向：

MGR（MySQL Group Replication）
Binlog Server架构
分库分表中间件（ShardingSphere、MyCAT）