Golang の読み取りと書き込みの分離ソリューション

はじめに

従来の Web 開発アーキテクチャでは、通常、データ層とアプリケーション層が結合されています。このアーキテクチャ アプローチの問題は、開発者がアプリケーションを作成する際にデータ ストレージ ロジックにも責任を負うことです。この密結合アーキテクチャは、開発と保守に問題を引き起こします。この場合、読み取り/書き込み分離アーキテクチャが登場しました。

読み取りと書き込みの分離アーキテクチャの目的は、読み取りと書き込みを分離し、読み取り操作と書き込み操作を異なるデータベース サーバーに配置することにより、読み取り操作と書き込み操作の負荷を別々に処理できるようにして、パフォーマンスを向上させることです。システムのパフォーマンスと拡張性。

この記事では、Go 言語を使用して読み書きの分離を実現するソリューションを紹介します。

プロジェクトの紹介

プロジェクトの背景

Web アプリケーションでは、読み取り操作の頻度が書き込み操作の頻度よりもはるかに高くなります。したがって、データベース読み取り操作のパフォーマンスを向上させるために、読み取り操作と書き込み操作を個別に処理できます。通常、読み取り操作は同時に実行でき、複数のスレーブ ライブラリを使用して同時要求を処理できるため、システムの読み取りパフォーマンスが向上します。

ソリューションのアイデア

読み取りと書き込みの分離を実現するには、マスター/スレーブ レプリケーションを使用する必要があります。このアプローチでは、マスター ライブラリを使用して書き込み操作を処理し、次に複数のスレーブ ライブラリを使用して読み取り操作を処理します。データはマスター データベースとスレーブ データベースの間で同期されるため、データの一貫性が確保されます。

同時に、システムのパフォーマンスを向上させるために、アプリケーション レベルでキャッシュを使用してデータベースへの負荷を軽減できます。これにより、データベースへのアクセス数が減少し、システムのパフォーマンスが向上します。

計画の詳細な実装

Go 言語を使用して、データベースとして MySQL、キャッシュとして Redis を使用する、単純な読み取り/書き込み分離ソリューションを実装しました。

この実装では、1 つのマスター ライブラリと 2 つのスレーブ ライブラリを使用します。マスター ライブラリは書き込み操作の処理に使用され、スレーブ ライブラリは読み取り操作の処理に使用されます。同時に、データベースへの負荷を軽減するために Redis をキャッシュとして使用します。

このサンプル アプリケーションは、単純なブログ アプリケーションです。ユーザーはこのアプリケーションを使用してブログを作成、編集、削除したり、他のユーザーが作成したブログを表示したりできます。このアプリケーションでは、読み取り操作がリクエストの大部分を処理しますが、書き込み操作はあまり一般的ではありません。

MySQL を使用してマスター/スレーブ レプリケーションを実装する

まず、MySQL でマスター/スレーブ レプリケーションを構成する必要があります。ここでは 2 つの MySQL サーバーを使用し、1 つはメイン データベースとして、もう 1 つはスレーブ データベースとして使用します。

まず、メイン データベースにレプリケーション アカウントを作成し、レプリケーションのアクセス許可を与える必要があります。次に、スレーブ データベースとマスター データベースのデータの一貫性を確保するために、スレーブ データベースでフル コピーを実行する必要があります。その後、スレーブ ライブラリをメイン ライブラリのスレーブ ライブラリとして設定する必要があります。

Go コードでは、3 つの異なる接続文字列を使用して 2 つのデータベースを接続できます。

Redis を使用したキャッシュの実装

サンプル アプリケーションでは、キャッシュとして Redis を使用しました。 Redis クライアント ライブラリを使用して Redis サーバーに接続し、キャッシュを使用して最近のブログのリストを保存しました。

私たちは、基礎となるストレージとして Redis を使用する単純なキャッシュ実装を Go コードで作成しました。ブログのリストを取得する必要があるときは、まずキャッシュからデータを取得しようとします。キャッシュにデータがない場合、データはデータベースからフェッチされ、キャッシュに追加されます。

マスター/スレーブ レプリケーションの読み書き分離の実装

これで、MySQL にマスター スレーブ レプリケーションを実装し、Redis にキャッシュを実装しました。これら 2 つのインフラストラクチャを使用して、読み取りと書き込みの分離を実現できます。

読み取りと書き込みの分離を実現するには、読み取り操作と書き込み操作を区別するコードをアプリケーションに記述する必要があります。その後、読み取り操作をスレーブ ライブラリに送信し、書き込み操作をマスター ライブラリに送信できます。

書き込み操作を処理するために別の接続を使用できます。書き込み操作を実行する必要がある場合は、メイン データベース接続を使用して、書き込み操作を処理するための新しい MySQL トランザクションを作成できます。同時に、データの一貫性を確保するために、マスター データベースとスレーブ データベースの間でデータを同期する必要があります。

これにより、複数のスレーブ ライブラリ接続を使用して読み取り操作を処理できるようになります。データを読み取る必要がある場合は、スレーブ ライブラリの 1 つからデータを読み取ることができます。スレーブ ライブラリ間のデータは同期されるため、どのスレーブ ライブラリからでもデータを読み取ることができます。

注意事項

• マスター/スレーブ レプリケーションには、追加の構成と設定が必要です。 MySQL でマスター/スレーブ レプリケーションを構成する場合は、構成を誤るとデータの不整合が生じる可能性があるため、特別な注意が必要です。
• キャッシュでは適切な有効期限を使用する必要があります。そうしないと、キャッシュ内のデータが不整合になる可能性があります。読み取りと書き込みの分離の一貫性の問題はより複雑であるため、キャッシュには特別な注意を払う必要があります。
• アプリケーションは、読み取り操作と書き込み操作を区別する必要があります。そうしないと、書き込み操作がスレーブ ライブラリに送信されたり、読み取り操作がマスター ライブラリに送信されたりして、パフォーマンスが低下する可能性があります。

要約

この記事では、Go 言語を使用して実装された読み書き分離ソリューションを紹介します。最初はマスター/スレーブ レプリケーションに MySQL を使用し、システム パフォーマンスを向上させるために Redis をキャッシュとして使用しました。次に、読み取り操作と書き込み操作のターゲットを切り替えるコードを作成し、読み取り操作をスレーブ ライブラリに送信し、書き込み操作をマスター ライブラリに送信しました。最後に、このアーキテクチャ アプローチの使用に役立ついくつかの注意事項も提供します。

読み取り/書き込み分離アーキテクチャにより、システムのパフォーマンスとスケーラビリティが向上します。ただし、このアーキテクチャ アプローチでは、開発者がシステムとデータベースをより深く理解する必要があります。したがって、設計と開発の段階では、アーキテクチャの問題によるパフォーマンスとスケーラビリティの問題を回避するために、アーキテクチャと設計の詳細を慎重に検討する必要があります。

以上がGolang の読み取りと書き込みの分離ソリューションの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。