Follower Read
本文介绍如何使用 Follower Read 来优化查询性能。
介绍
TiDB 使用 Region 作为基础单元，将数据分布到集群中的所有节点。一个 Region 可以有多个副本，副本分为 leader 和多个 followers。当 leader 上的数据发生变化时，TiDB 会同步更新到 followers。
默认情况下，TiDB 只在同一 Region 的 leader 上进行读写操作。当某个 Region 出现读热点时，Region 的 leader 可能成为整个系统的读瓶颈。在这种情况下，启用 Follower Read 功能可以显著减轻 leader 的负载，并通过在多个 followers 之间平衡负载，提高整个系统的吞吐量。
何时使用
减少读热点
你可以在 平凯数据库云服务 Key Visualizer Page 上直观分析你的应用是否存在热点 Region。通过选择“指标选择框”到 Read (bytes) 或 Read (keys)，可以检查是否发生了读热点。
关于热点问题的处理方法，详见 TiDB Hotspot Problem Handling。
如果读热点无法避免或变化成本很高，你可以尝试使用 Follower Read 功能，更好地将读取请求的负载分散到 follower Region。
降低地理分布部署的延迟
如果你的 TiDB 集群部署在不同的地区或数据中心，不同副本的 Region 分布在不同地区或数据中心。在这种情况下，可以将 Follower Read 配置为 closest-adaptive 或 closest-replicas，让 TiDB 优先从当前数据中心读取，从而显著降低读取操作的延迟和流量开销。具体实现细节，见 Follower Read。
启用 Follower Read
要启用 Follower Read，将变量 tidb_replica_read（默认值为 leader）设置为 follower、leader-and-follower、prefer-leader、closest-replicas 或 closest-adaptive：
SET [GLOBAL] tidb_replica_read = 'follower';关于此变量的更多信息，见 Follower Read Usage。
在 Java 中，要启用 Follower Read，可以定义一个 FollowerReadHelper 类。
public enum FollowReadMode {
LEADER("leader"),
FOLLOWER("follower"),
LEADER_AND_FOLLOWER("leader-and-follower"),
CLOSEST_REPLICA("closest-replica"),
CLOSEST_ADAPTIVE("closest-adaptive"),
PREFER_LEADER("prefer-leader");
private final String mode;
FollowReadMode(String mode) {
this.mode = mode;
}
public String getMode() {
return mode;
}
}
public class FollowerReadHelper {
public static void setSessionReplicaRead(Connection conn, FollowReadMode mode) throws SQLException {
if (mode == null) mode = FollowReadMode.LEADER;
PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(
"SET @@tidb_replica_read = ?;"
);
stmt.setString(1, mode.getMode());
stmt.execute();
}
public static void setGlobalReplicaRead(Connection conn, FollowReadMode mode) throws SQLException {
if (mode == null) mode = FollowReadMode.LEADER;
PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(
"SET GLOBAL @@tidb_replica_read = ?;"
);
stmt.setString(1, mode.getMode());
stmt.execute();
}
}在从 follower 节点读取数据时，使用 setSessionReplicaRead(conn, FollowReadMode.LEADER_AND_FOLLOWER) 方法启用 Follower Read 功能，可以在当前会话中在 leader 和 follower 之间平衡负载。当连接断开时，会恢复到原始模式。
public static class AuthorDAO {
// 省略实例变量的初始化...
public void getAuthorsByFollowerRead() throws SQLException {
try (Connection conn = ds.getConnection()) {
// 启用 follower read 功能。
FollowerReadHelper.setSessionReplicaRead(conn, FollowReadMode.LEADER_AND_FOLLOWER);
// 读取作者列表 10 万次。
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
Integer birthYear = 1920 + random.nextInt(100);
List<Author> authors = this.getAuthorsByBirthYear(birthYear);
System.out.println(authors.size());
}
}
}
public List<Author> getAuthorsByBirthYear(Integer birthYear) throws SQLException {
List<Author> authors = new ArrayList<>();
try (Connection conn = ds.getConnection()) {
PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement("SELECT id, name FROM authors WHERE birth_year = ?");
stmt.setInt(1, birthYear);
ResultSet rs = stmt.executeQuery();
while (rs.next()) {
Author author = new Author();
author.setId( rs.getLong("id"));
author.setName(rs.getString("name"));
authors.add(author);
}
}
return authors;
}
}