一.MySQL主从原理

二.怎样利用缓存保证数据的一致性

前言:今天单就MySQL主从及原理和遇到问题分析下,当然要支撑高并发仅仅靠MySQL是不可行的,上家公司用的是 MySQL+Nginx+redis+rabitMQ+elasticsearch+mongoDB等来支撑高并发;根据业务场景组合拳吧,下面进入正题.....

如果想从MySQL方便做到支持一定量的并发,那么必然会想到:读写分离

MySQL 做读写分离的前提,是把 MySQL 集群拆分成“主 + 从”结构的数据集群,这样才能实现程序上的读写分离,并且 MySQL 集群的主库、从库的数据是通过主从复制实现同步的。

在面试过程中,我们一般会被问到:

@1.你们公司MySQL有几台从库?每台从库作用是什么?(考察你对你用的系统熟悉程度)

@2.主从复制过程原理是什么?(考察你的基础知识)

总的来讲,MySQL 的主从复制依赖于 binlog ,也就是记录 MySQL 上的所有变化并以二进制形式保存在磁盘上。复制的过程就是将 binlog 中的数据从主库传输到从库上。这个过程一般是异步的,也就是主库上执行事务操作的线程不会等待复制 binlog 的线程同步完成。

上家公司用的一般是1主1从1备份,个别的实例和库会有多个从库;

主从复制大概分三个过程:

a:MySQL 主库在收到客户端提交事务的请求之后,会先写入 binlog,再提交事务,更新存储引擎中的数据,事务提交完成后,返回给客户端“操作成功”的响应。

b:从库会创建一个专门的 I/O 线程,连接主库的 log dump 线程,来接收主库的 binlog 日志,再把 binlog 信息写入 relay log 的中继日志里,再返回给主库“复制成功”的响应。

c:从库会创建一个用于回放 binlog 的线程,去读 relay log 中继日志,然后回放 binlog 更新存储引擎中的数据,最终实现主从的数据一致性。

下面找了张图:

mysql主从数据一致性 主服务器断电 mysql主从一致性保证_更新数据

在完成主从复制之后,你就可以在写数据时只写主库,在读数据时只读从库,这样即使写请求会锁表或者锁记录,也不会影响读请求的执行。

那么写入binlog日志记录数据方式有哪几种勒?

  1. statement: 会将对数据库操作的sql语句写道binlog中
  2. row: 会将每一条数据的变化写道binlog中。
  3. mixed: statement与row的混合。Mysql决定何时写statement格式的binlog, 何时写row格式的binlog。(MySQL4.0版本后)

既然可以有多个从库,那大促流量大时,是不是只要多增加几台从库,就可以抗住大促的并发读请求了?why?

当然不是;因为:

从库数量增加,从库连接上来的 I/O 线程也比较多,主库也要创建同样多的 log dump 线程来处理复制的请求,对主库资源消耗比较高,同时还受限于主库的网络带宽。所以在实际使用中,一个主库一般跟 2~3 个从库(1 套数据库,1 主 2 从 1 备主),这就是一主多从的 MySQL 集群结构。

MySQL 主从复制还有哪些模型?

主要有三种;

@1:同步复制:事务线程要等待所有从库的复制成功响应。

@2:异步复制:事务线程完全不等待从库的复制成功响应。

@3:半同步复制:MySQL 5.7 版本之后增加的一种复制方式,介于两者之间,事务线程不用等待所有的从库复制成功响应,只要一部分复制成功响应回来就行,比如一主二从的集群,只要数据成功复制到任意一个从库上,主库的事务线程就可以返回给客户端。

主从必会遇到主从延迟问题,怎么解决?

使用缓存解决;(通过缓存解决 MySQL 主从复制延迟时,会出现数据库与缓存数据不一致的情况,所以这块要处理好)

那么怎么保证redis的数据一致性,且听寡人缓缓道来。。

前言:缓存机制是互联网搬砖人必须要掌握的基础知识之一,在使用Redis中间件时数据的幂等性问题是每个搬砖人应该掌握的。本篇文章围绕一致性问题逐步引入讲解下Redis的一致性问题。

首先思考下为啥要使用缓存?

存储如mysql通常支持完整的ACID特性,因为可靠性,持久性等因素,性能普遍不高,高并发的查询会给mysql带来压力,造成数据库系统的不稳定。同时也容易产生延迟。根据局部性原理,80%请求会落到20%的热点数据上,在读多写少场景,增加一层缓存非常有助提升系统吞吐量和健壮性。

通常的开发模式中,都会使用mysql作为存储,而redis作为缓存,加速和保护mysql。但是,当mysql数据更新之后,redis怎么保持同步呢。强一致性同步成本太高,如果追求强一致,那么没必要用缓存了,直接用mysql即可。通常考虑的,都是最终一致性。

本篇列举三种方案解决一致性问题分析。在面试过程中,面试官可能会一一列举出来锤炼我们。所以我们必须都要去了解,然后拿出我胡汉三怕过谁的气势征服他们。

以下是三种方案:

1. 先更新数据库,再更新缓存
2. 先删除缓存,再更新数据库
3. 先更新数据库,再删除缓存

方案一:先更新数据库,再更新缓存
1、A更新数据库数据为a
2、B更新数据库数据为b
3、B更新缓存数据为b
4、A更新缓存数据为a
问题:这就出现请求A更新缓存应该比请求B更新缓存早才对,但是因为网络等原因,B却比A更早更新了缓存。会导致了脏数据,本方案可靠性不高。

方案二:先删除缓存,再更新数据库
1、A删除缓存
2、B查询缓存未查到
3、B查询数据库为b,并更新缓存
4、A修改数据库为a
问题:最终,数据库数据为a,而缓存数据为b
有个延时策略可以解决这个方法,就是在更新数据库之后,定时任务(例如1s后)执行删除缓存,把这期间保存的缓存数据删除掉,这个1s时间需要自己估项目的读数据业务逻辑的耗时。

针对删除失败,需要考虑到重试机制,详细见方案三。

方案三:先更新数据库,再删除缓存
1、缓存失效
2、A未查询到缓存,查询数据库
3、B更新数据库
4、B删除缓存
5、A更新缓存

问题:如果删除缓存出现异常呢?

我们可以基于通过使用 Canal 组件来获读取最新的 Binlog 日志数据添加到队列中来实现一套方案。

找了一张不错的图如下:

mysql主从数据一致性 主服务器断电 mysql主从一致性保证_MySQL_02