读写分离、发现读不到数据

在读写分离的架构中,“写后立刻读"读不到数据是一个常见问题,原因是写操作是在主库完成的,而读操作是从库进行的,由于主从同步有延迟,从库数据可能未及时同步最新的写入操作,导致读不到刚写入的数据。

以下是几种解决方案:

方案 A: 事务读(强制走主库)

对于一些对实时性要求高的读操作,如查询余额、查询额度等关键业务,可以通过 事务读 的方式强制走主库来确保读到最新的数据。这种方法保证了最新的写入在主库读取时是可见的,避免数据延迟问题。

实现方法:

  1. 在应用层控制关键的读操作(例如余额查询),强制直接从主库读取,而非从从库读取。
  2. 可以通过标记特定的查询走主库,比如使用数据库连接池中的读写分离策略:
    • 主库 处理写和实时性要求高的读操作。
    • 从库 处理普通读操作,减轻主库负载。

示例:

在 Golang 中可以通过代码逻辑来控制读操作是否走主库:

// 当写操作之后立刻需要读取,可以直接连接主库
func readFromMaster() {
    dbMaster, _ := sql.Open("mysql", "master_dsn")
    var result string
    err := dbMaster.QueryRow("SELECT balance FROM accounts WHERE id = ?", accountID).Scan(&result)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Println("Balance:", result)
}

方案 B: 数据库的强同步机制(MySQL MGR,Raft 或 Paxos 协议)

使用 强同步机制 可以保证主库写入成功后,从库立即同步完成,确保在读操作时数据是一致的。MySQL MGR(MySQL Group Replication)是一种支持强一致性的同步机制,它依赖 RaftPaxos 一致性协议来确保多个节点的数据一致。

工作原理:

  • 写操作在所有节点(主库和从库)都完成后,才认为事务提交成功。这样,任何节点(包括从库)都能读取到最新的数据。
  • 这种方式保证了读操作的一致性,但会牺牲写性能,因为写操作需要等待多个节点的响应才能完成。

MGR 强同步实现:

在使用 MySQL Group Replication(MGR)时,可以开启强同步模式来确保写入在多个节点都成功后才返回结果。MGR 内部使用 Raft 算法来协调集群中不同节点的数据一致性,避免了数据延迟问题。

缺点:

  • 写入性能下降:因为写操作必须等待多个节点的确认,所以写入延迟可能会增加。
  • 复杂度增加:配置和维护强同步集群的复杂度较高,尤其是对于大规模系统,节点的同步和容错机制会更加复杂。

适用场景:

  • 对数据一致性要求非常高的业务场景,如银行转账、订单支付等需要确保每次读都能获取到最新写入数据的场景。

其他补充方案

方案 C: 延迟检测与重试机制

在一些非关键业务中,可以通过 延迟检测与重试机制 来处理主从同步延迟的问题:

  • 当执行写操作后,应用可以检测到从库的延迟(例如通过 SHOW SLAVE STATUS 检查同步进度)。
  • 如果发现从库数据尚未同步完成,可以采用短时间的重试机制,在确保从库同步后再进行读取操作。

方案 D: 缓存一致性方案

利用缓存(如 Redis)也可以暂时解决“写后立刻读”的问题。写入后,可以将写入结果先缓存一段时间,后续读操作直接从缓存中获取,确保一致性。在缓存失效或过期后,再从数据库读取。


总结:

  1. 事务读 适用于要求实时一致性的重要业务,但需要负担主库的读写压力。
  2. 强同步机制(MGR) 保证数据一致性,适合强一致性要求的场景,但可能影响写入性能。
  3. 其他方法如重试机制、缓存方案可以在特定场景下优化读写分离架构中的一致性问题。