如何基於JDBC實現負載平衡 - Hologres

Hologres從 V1.3版本開始，支援在JDBC配置多個唯讀從執行個體以支援簡單的負載平衡。本文為您介紹如何基於JDBC實現負載平衡。

背景資訊

Hologres中一個主執行個體可以綁定多個唯讀從執行個體，執行個體與執行個體之間共用儲存，但是計算資源是互相隔離的，從而實現讀寫分離高可用部署，詳情請參見主從執行個體讀寫分離部署（共用儲存）。

Hologres支援使用JDBC配置多個唯讀從執行個體，實現簡單的負載平衡，如下圖所示： image..png

您使用JDBC配置多個唯讀從執行個體可以實現以下功能：

將查詢請求隨機分配到您的唯讀從執行個體，避免單個唯讀從執行個體負載過高。
查詢請求按照順序串連唯讀從執行個體，極大程度避免因為唯讀從執行個體故障導致服務不可用，存在以下情況：
- 當唯讀從執行個體1串連失敗時，JDBC會自動嘗試串連唯讀從執行個體2。
- 當唯讀從執行個體1和唯讀從執行個體2串連失敗時，JDBC會自動嘗試串連唯讀從執行個體3。
- 只有當唯讀從執行個體1、唯讀從執行個體2和唯讀從執行個體3均串連失敗時，系統才會提示串連失敗。

從Hologres V2.0.10版本開始，targetServerType參數支援更加豐富的取值，擴充負載平衡使用的情境。

使用說明

前提條件

已購買多個Hologres唯讀從執行個體並綁定至Hologres主執行個體，詳情請參見配置共用儲存的主從執行個體。
已下載42.3.2以上版本的Postgres JDBC驅動，詳情請參見JDBC。

命令格式

JDBC配置多個唯讀從執行個體需要在串連URL中將多個唯讀從執行個體的Endpoint:Port資訊用半形逗號（,）分隔，命令格式如下：

jdbc:postgresql://<Endpoint1>:<Port1>,<Endpoint2>:<Port2>,<Endpoint3>:<Port3>.../<DBNAME>?user=<AccessKey ID>&password=<AccessKey Secret>&targetServerType=any&loadBalanceHosts=<value>[&hostRecheckSeconds=<value>]

參數說明

參數	描述
Endpoint	Hologres執行個體的網路地址。進入Hologres管理主控台的執行個體詳情頁擷取網路地址。
Port	Hologres執行個體的連接埠。進入Hologres管理主控台的執行個體詳情頁擷取連接埠。
DBNAME	Hologres建立的資料庫名稱。
AccessKey ID	當前阿里雲帳號的AccessKey ID。您可以單擊AccessKey 管理，擷取AccessKey ID。
AccessKey Secret	當前阿里雲帳號的AccessKey Secret。您可以單擊AccessKey 管理，擷取AccessKey Secret。
targetServerType	允許串連到指定狀態的唯讀從執行個體。取值為`any`，即表示可以串連到URL中的任意Endpoint。僅Hologres V2.0.10及以上版本支援如下取值： `master`：僅串連主執行個體。 `slave`：僅串連唯讀從執行個體。 `preferSlave`：優先串連唯讀從執行個體，如果串連不上唯讀從資料庫才串連到主執行個體。 JDBC會根據GUC參數`in_hot_standby`的取值判斷執行個體為主執行個體還是唯讀從執行個體。`in_hot_standby`取值說明如下： off：為主執行個體。 on：為唯讀從執行個體。
loadBalanceHosts	指定嘗試串連唯讀從執行個體的順序，取值如下： False（預設）：按串連URL內順序串連唯讀從執行個體。 True：隨機串連唯讀從執行個體。
hostRecheckSeconds	可串連Endpoint列表的緩衝時間，預設為`10s`。若您希望調整該緩衝的時間，可以修改`hostRecheckSeconds`的參數值，如下樣本將緩衝改為`30s`： `jdbc:postgresql://{ENDPOINT1}:{PORT1},{ENDPOINT2}:{PORT2},{ENDPOINT3}:{PORT3}.../{DBNAME}?targetServerType=any&loadBalanceHosts=true&hostRecheckSeconds=30`

說明

關於更多JDBC配置說明，詳情請參見JDBC的手冊。

使用樣本

如下樣本會將查詢隨機分發到三個唯讀從執行個體上，並且當其中一個執行個體串連失敗時，JDBC會自動嘗試切換到另一個執行個體串連。

import java.sql.*;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

public class hatest {
    public static void main(String[] args) {
        // 設定Hologres執行個體的串連endpoint,唯讀從執行個體1
        String endpoint1 = "hgpostcn-cn-wxxxxxxxx01-cn-shanghai.hologres.aliyuncs.com:80";
        // 設定Hologres執行個體的串連endpoint,唯讀從執行個體2
        String endpoint2 = "hgpostcn-cn-wxxxxxxxx02-cn-shanghai.hologres.aliyuncs.com:80";
        // 設定Hologres執行個體的串連endpoint,唯讀從執行個體3
        String endpoint3 = "hgpostcn-cn-wxxxxxxxx03-cn-shanghai.hologres.aliyuncs.com:80";      
        // 設定待串連的資料庫名
        String dbname = "postgres";
        String jdbcUrl = "jdbc:postgresql://" + endpoint1 + "," + endpoint2 + "," + endpoint3 + "/" + dbname;
        Properties properties = new Properties();
        // 設定串連資料庫的使用者名稱
        properties.setProperty("user", "xxxx");
        //設定串連資料庫的密碼
        properties.setProperty("password", "xxxx");
        // 配置targetServerType,此處配置為any，表示可以對任意endpoint發送請求
        properties.setProperty("targetServerType", "any");
        // 配置LoadBalance策略，此處配置true，表示開啟LoadBalance
        properties.setProperty("loadBalanceHosts", "true");
        // 配置hostRecheckSeconds時間，此處配置為10秒
        properties.setProperty("hostRecheckSeconds", "10");
        try {
            Class.forName("org.postgresql.Driver");
            Connection connection = DriverManager.getConnection(jdbcUrl, properties);
            PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("show hg_frontend_endpoints;" );
            ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();
            while (resultSet.next()) {
                ResultSetMetaData rsmd = resultSet.getMetaData();
                int columnCount = rsmd.getColumnCount();
                Map map = new HashMap();
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                    map.put(rsmd.getColumnName(i + 1).toLowerCase(), resultSet.getObject(i + 1));
                }
                System.out.println(map);
            }
        } catch (Exception exception) {
            exception.printStackTrace();
        }
    }
}

如下樣本可以將查詢輪詢100次分發到2個執行個體上。

import java.sql.*;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

public class hatest {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 1;
        while( x <= 100 ){
            // 設定Hologres執行個體的串連endpoint,主執行個體
            String endpoint1 = "hgpostcn-cn-wxxxxxxxx04-cn-hangzhou.hologres.aliyuncs.com:80";
            // 設定Hologres執行個體的串連endpoint,唯讀從執行個體
            String endpoint2 = "hgpostcn-cn-wxxxxxxxx05-cn-hangzhou.hologres.aliyuncs.com:80";
            // 設定待串連的資料庫名
            String dbname = "postgres";
            String jdbcUrl = "jdbc:postgresql://" + endpoint1 + "," + endpoint2 + "/" + dbname ;
            Properties properties = new Properties();
            // 設定串連資料庫的使用者名稱
            properties.setProperty("user", "xxx");
            // 設定串連資料庫的密碼
            properties.setProperty("password", "xxx");
            // 配置targetServerType,此處配置為any，表示可以對任意endpoint發送請求
            properties.setProperty("targetServerType", "any");
            // 配置LoadBalance策略，此處配置true，表示開啟LoadBalance
            properties.setProperty("loadBalanceHosts", "true");
            // 配置hostRecheckSeconds時間，此處配置為10秒
            properties.setProperty("hostRecheckSeconds", "10");
            try {
                Class.forName("org.postgresql.Driver");
                Connection connection = DriverManager.getConnection(jdbcUrl, properties);
                PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("show hg_frontend_endpoints;" );
                ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();
                while (resultSet.next()) {
                    ResultSetMetaData rsmd = resultSet.getMetaData();
                    int columnCount = rsmd.getColumnCount();
                    Map map = new HashMap();
                    for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                        map.put(rsmd.getColumnName(i + 1).toLowerCase(), resultSet.getObject(i + 1));
                    }
                    System.out.println(map);
                }
            } catch (Exception exception) {
                exception.printStackTrace();
            }
            x++;
        }
    }
}

此時觀察兩個執行個體的監控資訊，可以看到兩個執行個體的串連數基本一致，查看執行個體的監控資訊請參見查看監控指標。

執行個體hgpostcn-cn-wxxxxxxxx04的監控資訊。
執行個體hgpostcn-cn-wxxxxxxxx05的監控資訊。