对读写分离思想的思考

工作后一段时间后，慢慢发现读写分离的思想出现过很多。比如在 MySQL 集群中的读写分离，MySQL 引擎 InnoDB 中的 MVCC，以及 JDK 中的 CopyOnWriteArrayList 中都有体现。

一、MySQL 集群读写分离

大多数互联网业务中，往往读多写少,这时候数据库的读会首先成为数据库的瓶颈。如果我们已经优化了 SQL，但是读依旧还是瓶颈时，这时就可以选择“读写分离”架构了。

1、具体实施

• 集群分为主从库，主库用来写，可以不加索引，提高写效率，丛库追加索引，提高读效率

2、带来的问题

主从架构会剧透延迟性，会带来一致性问题，对实时性要求搞的业务会产生影响

• 写后立刻读: 在写入数据库之后某个时间内读操作去主库，其他时间去丛库
• 二次查询：先去丛库读，读不到就去主库读，注意别给主库带来太大写压力
• 特殊处理：实时性要求搞的业务读写放在主库，次要业务使用读写分离

二、InnoDB 的 MVCC

数据库通常使用锁实现隔离性。最近的锁，锁住资源之后禁止其他资源访问，不论是读还是写都会被排斥，但是在读多写少的情况下，对读进行锁互斥就显得没有必要。于是引入了读写锁，主要对读进行加锁。后来发现并发量还是不够，最终出现了 MVCC(Multi-Version Concurrency Control)即 多版本并发控制

• MVCC 是 MySQL 引擎 InnoDB 对并发处理的无锁实现

三、CopyOnWriteArrayList

顾名思义，这是一个写时复制的 ArrayList，是线程安全的。发生结构性变化时的时候加锁，此时会创建一个副本数组给其他线程进行读取，变化完成之后再替换之前的数组。因此不能保证实时性，只能保证最终一致性，适合读多写少的情况。

1、源码解析

public class CopyOnWriteArrayList<E>
	implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {

		final transient Object lock = new Object();

		/**
		 * The array, accessed only via getArray/setArray.
     * volatile保证可见性
     */
		private transient volatile Object[] array;

		/**
		 * 读的时候不加锁
     */
		public E get(int index) {
			return elementAt(getArray(), index);
		}
		@SuppressWarnings("unchecked")
		static <E> E elementAt(Object[] a, int index) {
			return (E) a[index];
		}

		/**
		 * remove的時候先獲取之前的es數組，remove完之后再setArray(newElements);
		 */
		public E remove(int index) {
        synchronized (lock) {
            Object[] es = getArray();
            int len = es.length;
            E oldValue = elementAt(es, index);
            int numMoved = len - index - 1;
            Object[] newElements;
            if (numMoved == 0)
                newElements = Arrays.copyOf(es, len - 1);
            else {
                newElements = new Object[len - 1];
                System.arraycopy(es, 0, newElements, 0, index);
                System.arraycopy(es, index + 1, newElements, index,
                                 numMoved);
            }
            setArray(newElements);
            return oldValue;
        }
    }

		/**
		 * TODO 完善此部分
		 */
		public boolean add(E element) {
				synchronized (lock) {
						checkForComodification();
						CopyOnWriteArrayList.this.add(offset + size, element);
						expectedArray = getArray();
						size++;
				}
				return true;
		}

	}