Follower Read
本章将介绍使用 Follower Read 在特定情况下加速查询的方法。
简介
在 TiDB 当中，数据是以 Region 为单位，分散在集群中所有的节点上进行存储的。一个 Region 可以存在多个副本，副本又分为一个 leader 和多个 follower。当 leader 上的数据发生变化时，TiDB 会将数据同步更新到 follower。
默认情况下，TiDB 只会在同一个 Region 的 leader 上读写数据。当系统中存在读取热点 Region 导致 leader 资源紧张成为整个系统读取瓶颈时，启用 Follower Read 功能可明显降低 leader 的负担，并且通过在多个 follower 之间均衡负载，显著地提升整体系统的吞吐能力。
何时使用
优化读热点
你可以通过以下可视化的方法分析你的应用程序是否存在热点 Region。
-
TiDB Cloud：打开 TiDB Cloud 控制台中的 Key Visualizer 页面，将指标选择框选择到
Read (bytes)或Read (keys)查看是否存在读取热点 Region。 -
TiDB：打开 TiDB Dashboard 中的流量可视化页面，将指标选择框选择到
Read (bytes)或Read (keys)查看是否存在读取热点 Region。
如果发现确实存在热点问题，你可以参考 TiDB 热点问题处理文档进行排查，以便从应用程序层面上避免热点的产生。
如果读取热点的确无法避免或者改动的成本很大，你可以尝试通过 Follower Read 功能将读取请求更好地负载均衡到 follower region。
优化跨数据中心部署的延迟
如果 TiDB 集群是跨地区或跨数据中心部署的，一个 Region 的不同副本分布在不同的地区或数据中心，此时可以通过配置 Follower Read 为 closest-adaptive 或 closest-replicas 让 TiDB 优先从当前的数据中心执行读操作，这样可以大幅降低读操作的延迟和流量开销。具体原理可参考 Follower Read。
开启 Follower Read
在 SQL 中，你可以将变量 tidb_replica_read 的值（默认为 leader）设置为 follower、leader-and-follower、prefer-leader、closest-replicas 或 closest-adaptive 开启 TiDB 的 Follower Read 功能：
SET [GLOBAL] tidb_replica_read = 'follower';你可以通过 Follower Read 使用方式了解该变量的更多细节。
在 Java 语言当中，可以定义一个 FollowerReadHelper 类用于开启 Follower Read 功能：
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();
}
}在需要使用从 Follower 节点读取数据时，通过 setSessionReplicaRead(conn, FollowReadMode.LEADER_AND_FOLLOWER) 方法在当前 Session 开启能够在 Leader 节点和 Follower 节点进行负载均衡的 Follower Read 功能，当连接断开时，会恢复到原来的模式。
public static class AuthorDAO {
// Omit initialization of instance variables...
public void getAuthorsByFollowerRead() throws SQLException {
try (Connection conn = ds.getConnection()) {
// Enable the follower read feature.
FollowerReadHelper.setSessionReplicaRead(conn, FollowReadMode.LEADER_AND_FOLLOWER);
// Read the authors list for 100000 times.
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;
}
}