Python3 实现数据读写分离设计

前言

首先读写分离可以保证数据库的稳定，简单的说就是当网站访问量大时，读写都在一个库，很有可能会出现脏数据的情况，如果采取阻塞似操作，那么用户体验就会变得更差。

而且目前大多数网站的读写是失衡的，以淘宝为例，读写比例大概是 1:500。

所以将数据库设计成读写分离的模式，就变得很讨巧。

设计方案

通过示意图可看，主库为main数据库，主要负责insert/update/delete操作，从库为可读数据库，主要负责读取数据，并且从库可以拥有很多。

注意

1.要区分读与写。select 操作在从库， inser，update，delete 操作则在主库上。

2.从库多时，需要考虑均衡负载。

3.现在任何技术都做不到，主从数据库的realtime更新，所以要做好更迭设计。

为什么选择python3

市面上有许多数据库读写分离的插件，但是其配置之难，堪称变态（至少，我是没配置成功过）。

并且使用一门自己了解的语言，开发出插件后，会对它的设计模式更加了解。

这里，我们可以选择python3 socket tcp。为什么是tcp 不是udp？因为我们要确保数据的完整性，读取的数据丢失掉，或者不完整，那就不太好了。

服务器端

s.bind()
# 绑定地址（host,port）到套接字， 在AF_INET下,以元组（host,port）的形式表示地址。
s.listen()
# 开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了。
s.accept()
# 被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来

客户端

s.connect()
# 主动初始化TCP服务器连接，。一般address的格式为元组（hostname,port），如果连接出错，返回socket.error错误。
s.connect_ex()
# connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常

公共用途的函数

s.recv()
# 接收TCP数据，数据以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。
s.send()
# 发送TCP数据，将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。
s.sendall()
# 完整发送TCP数据，完整发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None，失败则抛出异常。
s.close()
# 关闭套接字

s.recvform()
# 接收UDP数据，与recv()类似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址。
s.sendto()
# 发送UDP数据，将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。
s.getpeername()
# 返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
s.getsockname()
# 返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value)
# 设置给定套接字选项的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen])
# 返回套接字选项的值。
s.settimeout(timeout)
# 设置套接字操作的超时期，timeout是一个浮点数，单位是秒。值为None表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如connect()）
s.gettimeout()
# 返回当前超时期的值，单位是秒，如果没有设置超时期，则返回None。
s.fileno()
# 返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag)
# 如果flag为0，则将套接字设为非阻塞模式，否则将套接字设为阻塞模式（默认值）。非阻塞模式下，如果调用recv()没有发现任何数据，或send()调用无法立即发送数据，那么将引起socket.error异常。
s.makefile()
# 创建一个与该套接字相关连的文件

简单实例

main 端

import socketserver  # 导入socketserver模块
class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):  # 创建一个类，继承自socketserver模块下的BaseRequestHandler类
    def handle(self):  # 要想实现并发效果必须重写父类中的handler方法，在此方法中实现服务端的逻辑代码（不用再写连接准备，包括bind()、listen()、accept()方法）
        while 1:
            conn = self.request
            addr = self.client_address
            # 上面两行代码，等于 conn,addr = socket.accept()，只不过在socketserver模块中已经替我们包装好了，还替我们包装了包括bind()、listen()、accept()方法
            while 1:
                accept_data = str(conn.recv(1024), encoding="utf8")
                print(accept_data)
                if accept_data == "byebye":
                    break
                send_data = bytes(input(">>>>>"), encoding="utf8")
                conn.sendall(send_data)
            conn.close()
if __name__ == '__main__':
    sever = socketserver.ThreadingTCPServer(("127.0.0.1", 8888),
                                            MyServer)  # 传入 端口地址 和 我们新建的继承自socketserver模块下的BaseRequestHandler类  实例化对象

    sever.serve_forever()  # 通过调用对象的serve_forever()方法来激活服务端

slave端

import socket
sk = socket.socket()
sk.connect(("127.0.0.1", 8888))  # 主动初始化与服务器端的连接
while True:
    send_data = input("输入发送内容:")
    sk.sendall(bytes(send_data, encoding="utf8"))
    if send_data == "byebye":
        break
    accept_data = str(sk.recv(1024), encoding="utf8")
    print("".join(("接收内容：", accept_data)))
sk.close()

总结

做好读写分离开关，确保在需要时才启用读写分离。

读写分离好处： 降低了数据库访问负载压力。

坏处：  需要很多资源；主从数据库数据的一致性问题；