高效能資料庫叢集的第一種方式是“讀寫分離”，其本質是將訪問壓力分散到叢集中的多個節點，但是沒有分散儲存壓力。第二種方式是“分庫分表”，既可以分散訪問壓力，又可以分散儲存壓力。

基本原理

關於讀寫分離，基本原理是將資料庫讀寫操作分散到不同的節點上，基本實現：

1.資料庫伺服器搭建主從叢集，一主一從、一主多從都可以。

2.資料庫主機負責讀寫操作，從機只負責讀操作。

3.資料庫主機通過複製將資料同步到從機，每臺數據庫伺服器都儲存了所有的業務資料。

4.業務伺服器將寫操作發給資料庫主機，將讀操作發給資料庫從機。

這裡是“主從叢集”，而不是“主備叢集”。“從機”的“從”可以理解為“僕從”，僕從是要幫主人幹活的，

讀寫分離本身的實現邏輯並不複雜，但有兩個細節點將引入設計複雜度：主從複製延遲和分配機制。

主從複製延遲

以MySQL為例，主從複製延遲可能達到1秒，如果有大量資料同步，延遲1分鐘也是有可能的。主從複製延遲會帶來一個問題：如果業務伺服器將資料寫入到資料庫主伺服器後立刻進行讀取，此時讀操作訪問的是從機，主機還沒有將資料複製過來，到從機讀取資料是讀不到最新資料的，業務上就可能出現問題。

解決主從複製延遲有幾種常見的方法：

1.寫操作後的讀操作指定發給資料庫主伺服器

例如，註冊賬號完成後，登入時讀取賬號的讀操作也發給資料庫主伺服器。這種方式和業務強繫結，對業務的侵入和影響較大，如果哪個新來的程式設計師不知道這樣寫程式碼，就會導致一個

2.讀從機失敗後再讀一次主機

這就是通常所說的“二次讀取”，二次讀取和業務無繫結，只需要對底層資料庫訪問的API進行封裝即可，實現代價較小，不足之處在於如果有很多二次讀取，將大大增加主機的讀操作壓力。例如，黑客暴力破解賬號，會導致大量的二次讀取操作，主機可能頂不住讀操作的壓力從而崩潰。

3.關鍵業務讀寫操作全部指向主機，非關鍵業務採用讀寫分離

例如，對於一個使用者管理系統來說，註冊+登入的業務讀寫操作全部訪問主機，使用者的介紹、愛好、等級等業務，可以採用讀寫分離，因為即使使用者改了自己的自我介紹，在查詢時卻看到了自我介紹還是舊的，業務影響與不能登入相比就小很多，還可以忍受。

分配機制

將讀寫操作區分開來，然後訪問不同的資料庫伺服器，一般有兩種方式：程式程式碼封裝和中介軟體封裝。

1.程式程式碼封裝

程式程式碼封裝指在程式碼中抽象一個數據訪問層（所以有的文章也稱這種方式為“中間層封裝”），實現讀寫操作分離和資料庫伺服器連線的管理。

程式程式碼封裝的方式具備幾個特點：

實現簡單，而且可以根據業務做較多定製化的功能。

每個程式語言都需要自己實現一次，無法通用，如果一個業務包含多個程式語言寫的多個子系統，則重複開發的工作量比較大。

故障情況下，如果主從發生切換，則可能需要所有系統都修改配置並重啟。 目前開源的實現方案中，淘寶的TDDL（Taobao Distributed Data Layer ）是比較有名的。它是一個通用資料訪問層，所有功能封裝在jar包中提供給業務程式碼呼叫。其基本原理是一個基於集中式配置的 jdbc datasource實現，具有主備、讀寫分離、動態資料庫配置等功能。

2.中介軟體封裝

中介軟體封裝指的是獨立一套系統出來，實現讀寫操作分離和資料庫伺服器連線的管理。中介軟體對業務伺服器提供SQL相容的協議，業務伺服器無須自己進行讀寫分離。對於業務伺服器來說，訪問中介軟體和訪問資料庫沒有區別，事實上在業務伺服器看來，中介軟體就是一個數據庫伺服器。

資料庫中介軟體的方式具備的特點是：

能夠支援多種程式語言，因為資料庫中介軟體對業務伺服器提供的是標準SQL介面。

資料庫中介軟體要支援完整的SQL語法和資料庫伺服器的協議，實現比較複雜，細節特別多，很容易出現bug，需要較長的時間才能穩定。

資料庫中介軟體自己不執行真正的讀寫操作，但所有的資料庫操作請求都要經過中介軟體，中介軟體的效能要求也很高。

資料庫主從切換對業務伺服器無感知，資料庫中介軟體可以探測資料庫伺服器的主從狀態。例如，向某個測試表寫入一條資料，成功的就是主機，失敗的就是從機。

由於資料庫中介軟體的複雜度要比程式程式碼封裝高出一個數量級，一般情況下建議採用程式語言封裝的方式，或者使用成熟的開源資料庫中介軟體。如果是大公司，可以投入人力去實現資料庫中介軟體，因為這個系統一旦做好，接入的業務系統越多，節省的程式開發投入就越多，價值也越大。