📕我是廖志伟,一名Java开发工程师,清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN博客专家、阿里云专家博主、51CTO专家博主、产品软文专业写手、技术文章评审老师、技术类问卷调查设计师、幕后大佬社区创始人、开源项目贡献者。
📙拥有多年一线研发和团队管理经验,研究过主流框架的底层源码(Spring、SpringBoot、SpringMVC、SpringCloud、Mybatis、Dubbo、Zookeeper),消息中间件底层架构原理(RabbitMQ、RocketMQ、Kafka)、Redis缓存、MySQL关系型数据库、 ElasticSearch全文搜索、MongoDB非关系型数据库、Apache ShardingSphere分库分表读写分离、设计模式、领域驱动DDD、Kubernetes容器编排等。
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面试官(架构组负责人张涛):"廖志伟,你在简历中提到曾优化过一次分布式数据库的读写分离架构。那如果在高并发场景下,读写分离导致大量写操作积压,这时候该如何处理?"
廖志伟:"首先,我会监控数据库的写入延迟和吞吐量,判断是否真的因为写操作积压导致性能问题。如果是,我会采取以下措施:"
面试官:"那除了监控,具体的技术方案有哪些?"
廖志伟:"我会实施以下策略:"
- 增加从库数量:在读写分离架构中,增加从库的数量可以分散写操作的负载,减少单个从库的写入压力。
- 异步写入队列:在应用层引入异步写入队列,将写请求先放入队列中,然后由从库批量处理写入操作,这样可以减少实时写入请求对主库的压力。
- 缓存策略优化:优化缓存策略,对于热点数据采用更频繁的刷新策略,减少对数据库的写入请求。
- 读写分离策略调整:根据业务特点调整读写分离策略,例如,对非核心业务数据使用读缓存,减少对数据库的写操作。
面试官:"如果上述方法都尝试了,但问题依旧,你还会考虑哪些方面?"
廖志伟:"在这种情况下,我会考虑以下方面:"
- 数据库分区:通过数据库分区将数据分散到多个分区中,每个分区对应一个从库,这样可以有效分散写操作的负载。
- 读写分离中间件优化:优化读写分离中间件,如MySQL Proxy或ProxySQL,使其能够更高效地管理读写请求。
- 数据库优化:对数据库进行优化,如调整索引策略、优化SQL语句等,减少写操作的执行时间。
面试官:"那如果业务需求要求在保证数据一致性的前提下,提升写操作的吞吐量,你会如何设计解决方案?"
廖志伟:"为了在保证数据一致性的同时提升写操作的吞吐量,我会考虑以下设计:"
- 多版本并发控制(MVCC):利用MVCC机制,允许多个事务同时写入,但只读取最新版本的数据,这样可以提高并发写入的能力。
- 分布式事务框架:采用分布式事务框架,如Seata,它支持跨多个数据库的事务一致性,同时优化了写操作的执行效率。
- 负载均衡:通过负载均衡技术,将写请求均匀分配到多个数据库节点上,减少单个节点的压力。
面试官:"那么,在实施上述方案时,如何避免因为分布式事务而导致的性能问题?"
廖志伟:"为了避免分布式事务导致的性能问题,我会采取以下措施:"
- 优化事务粒度:尽量将事务粒度保持在一个合理范围内,避免大事务带来的性能瓶颈。
- 使用本地事务:对于非核心业务场景,可以采用本地事务,减少跨库事务的开销。
- 异步处理:对于一些非关键的业务操作,可以采用异步处理的方式,减少对主事务的影响。
面试官:"最后,在实施这些方案的过程中,如何保证系统的高可用性和容错性?"
廖志伟:"为了保证系统的高可用性和容错性,我会考虑以下措施:"
- 集群部署:将数据库和应用层都部署在集群中,确保在某个节点故障时,其他节点可以接管其工作。
- 故障转移机制:实施故障转移机制,如数据库的主从切换,确保在主库故障时,从库可以迅速接管。
- 监控和告警:实施严格的监控和告警机制,确保在系统出现异常时,能够及时发现并处理。
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