搭建基于springboot轻量级读写分离开发框架

何为读写分离

读写分离是指对资源的修改和读取进行分离,能解决很多数据库瓶颈,以及代码混乱难以维护等相关的问题,使系统有更好的扩展性,维护性和可用性。

一般会分三个步骤来实现:
一. 主从数据库搭建
信息管理系统的绝大部分瓶颈在数据库,通过搭建主从数据库,写到主数据库,读取从数据库,提高数据库的吞吐量,根据业务需求可以搭建一主一从、一主多从的数据库同步架构。如果报表多的系统,可以搭个一主多从架构,一个从数据库供普通查询,另一个从数据库供报表查询,这样能够避免报表的复杂查询影响客户正常操作。

二. 读写代码分离
代码上对读写进行分离。读的逻辑相对简单,几乎不需要做过多的分层封装。大部分业务逻辑在写操作,所以我们需要专注于对写代码的分层、抽象封装。注意: 在写模块涉及到业务数据读取,几乎要实时的,而且基于高内聚的原则,应该封装进写代码类中,读取主数据库。

三. 进程分离
将读和写的代码封装到不同的进程,从进程级别避免相互影响,其实就是分布式。实现从进程上解耦,程序运行期间的性能、异常错误不会相互影响,所以系统有相对高的可用性。

这里多说一句, 如果对写业务按领域拆分到不同的进程,会涉及到分布式事务,在未涉及到高并发、大数据的系统,其实没必要从进程上拆分,分布式对事务不友好,为了处理分布式事务,你需要付出更多的时间和金钱成本。考虑进程拆分,一定要基于实际业务需求再三权衡利弊。很多时候,也许你只需要多一个从数据库、一个缓存、多一台服务器、多几G内存、多几核cpu、优化一下sql 即可解决很多性能上的问题。

如何搭建

现在我们搭建一主一从数据库架构, 并且实现从代码上进行读写分离的开发框架,但不涉及进程分离。

1. 搭建主从数据库

mariadb 可参考搭建 mariadb 数据库主从同步 或者 https://mariadb.com/kb/en/setting-up-replication/

2. 基于springboot 搭建开发框架

2.1 项目结构

画一下框架的模块结构
搭建基于springboot轻量级读写分离开发框架

  1. api 模块相当于 gateway, 接收和响应请求,还包括鉴权, 参数的校验和组装,调用 command, query 的接口。
  2. common 模块封装一些和业务无关的通用功能类。
  3. query 是读模块,封装非实时的查询接口,查询"从数据库"。
  4. command 是写模块,封装领域的业务逻辑,操作"主数据库"。

按照上图,用 idea 创建项目结构如下
搭建基于springboot轻量级读写分离开发框架

对 command 和 query 模块再进行细化
搭建基于springboot轻量级读写分离开发框架

因为 command 模块我们使用领域驱动开发,所以拆分成服务(Service), 仓储(Repository), ORM, 聚合根(Aggregate)。

Query 只是简单的查询,我们直接用 Dao 访问数据库,然后把数据转成 DTO 返回。

根据上图,再细化项目的文档结构
搭建基于springboot轻量级读写分离开发框架

2.2 配置文件

假设我们有三个环境, 分别是开发(dev), 测试(uat), 生产(prod)。每个模块都有单独的配置文件。
api:
application-api-dev.yml
application-api-uat.yml
application-api-prod.yml

command:
application-command-dev.yml
application-command-uat.yml
application-command-prod.yml

query:
application-query-dev.yml
application-query-uat.yml
application-query-prod.yml

在系统启动时,指定使用的环境, api 作为启动项目,添加 bootstrap.yml, 因为 bootstrap.yml 优先于 application.yml 生效,所以可以在 bootstrap.yml 配置启动环境。
我们启用 dev 环境, bootstrap.yml 内容如下:

spring:
  profiles:
    active: common-dev,command-dev,query-dev,api-dev

那么,对应的 application-common-dev.yml, application-command-dev.yml, application-query-dev.yml, application-api-dev.yml 配置文件将起效。

2.3 运行

在 query 项目添加一个接口

public interface UserQueryService {
    String getName(Long id);
}

并实现它

@Service
public class UserQueryServiceImpl implements UserQueryService {
    @Override
    public String getName(Long id) {
        return "my name is grissom" + id;
    }
}

在 api 中调用该接口


@RestController
@RequestMapping("user")
public class UserController {
    private final UserQueryService userQueryService;

    public UserController(UserQueryService userQueryService) {
        this.userQueryService = userQueryService;
    }

    @GetMapping("/name/{id}")
    public String name(@PathVariable("id") Long id) {
        return this.userQueryService.getName(id);
    }
}

将 api 作为启动项,配置 application-api-dev.yml, 开放 8003 端口

server:
  port: 8003

用 postman 请求

搭建基于springboot轻量级读写分离开发框架

至此,咱们的项目结构已经搭建好。
下一篇再写如何访问数据库。

源码

https://github.com/grissomlau/cqrs-springboot

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