如何基于JDBC实现负载均衡 - 实时数仓Hologres

Hologres从 V1.3版本开始，支持在JDBC配置多个只读从实例以支持简单的负载均衡。本文为您介绍如何基于JDBC实现负载均衡。

背景信息

Hologres中一个主实例可以绑定多个只读从实例，实例与实例之间共享存储，但是计算资源是互相隔离的，从而实现读写分离高可用部署，详情请参见主从实例读写分离部署（共享存储）。

Hologres支持使用JDBC配置多个只读从实例，实现简单的负载均衡，如下图所示： image..png

您使用JDBC配置多个只读从实例可以实现以下功能：

将查询请求随机分配到您的只读从实例，避免单个只读从实例负载过高。
查询请求按照顺序连接只读从实例，极大程度避免因为只读从实例故障导致服务不可用，存在以下情况：
- 当只读从实例1连接失败时，JDBC会自动尝试连接只读从实例2。
- 当只读从实例1和只读从实例2连接失败时，JDBC会自动尝试连接只读从实例3。
- 只有当只读从实例1、只读从实例2和只读从实例3均连接失败时，系统才会提示连接失败。

从Hologres V2.0.10版本开始，targetServerType参数支持更加丰富的取值，扩展负载均衡使用的场景。

使用说明

前提条件

已购买多个Hologres只读从实例并绑定至Hologres主实例，详情请参见配置共享存储的主从实例。
已下载42.3.2以上版本的Postgres JDBC驱动，详情请参见JDBC。

命令格式

JDBC配置多个只读从实例需要在连接URL中将多个只读从实例的Endpoint:Port信息用半角逗号（,）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>]

参数说明

参数	描述
Endpoint	Hologres实例的网络地址。进入Hologres管理控制台的实例详情页获取网络地址。
Port	Hologres实例的端口。进入Hologres管理控制台的实例详情页获取端口。
DBNAME	Hologres创建的数据库名称。
AccessKey ID	当前阿里云账号的AccessKey ID。您可以单击AccessKey 管理，获取AccessKey ID。
AccessKey Secret	当前阿里云账号的AccessKey Secret。您可以单击AccessKey 管理，获取AccessKey Secret。
targetServerType	允许连接到指定状态的只读从实例。取值为`any`，即表示可以连接到URL中的任意Endpoint。仅Hologres V2.0.10及以上版本支持如下取值： `master`：仅连接主实例。 `slave`：仅连接只读从实例。 `preferSlave`：优先连接只读从实例，如果连接不上只读从数据库才连接到主实例。 JDBC会根据GUC参数`in_hot_standby`的取值判断实例为主实例还是只读从实例。`in_hot_standby`取值说明如下： off：为主实例。 on：为只读从实例。
loadBalanceHosts	指定尝试连接只读从实例的顺序，取值如下： False（默认）：按连接URL内顺序连接只读从实例。 True：随机连接只读从实例。
hostRecheckSeconds	可连接Endpoint列表的缓存时间，默认为`10s`。若您希望调整该缓存的时间，可以修改`hostRecheckSeconds`的参数值，如下示例将缓存改为`30s`： `jdbc:postgresql://{ENDPOINT1}:{PORT1},{ENDPOINT2}:{PORT2},{ENDPOINT3}:{PORT3}.../{DBNAME}?targetServerType=any&loadBalanceHosts=true&hostRecheckSeconds=30`

说明

关于更多JDBC配置说明，详情请参见JDBC的手册。

使用示例

如下示例会将查询随机分发到三个只读从实例上，并且当其中一个实例连接失败时，JDBC会自动尝试切换到另一个实例连接。

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

public class hatest {
    public static void main(String[] args) {
        // 设置Hologres实例的连接endpoint,只读从实例1
        String endpoint1 = "hgpostcn-cn-wxxxxxxxx01-cn-shanghai.hologres.aliyuncs.com:80";
        // 设置Hologres实例的连接endpoint,只读从实例2
        String endpoint2 = "hgpostcn-cn-wxxxxxxxx02-cn-shanghai.hologres.aliyuncs.com:80";
        // 设置Hologres实例的连接endpoint,只读从实例3
        String endpoint3 = "hgpostcn-cn-wxxxxxxxx03-cn-shanghai.hologres.aliyuncs.com:80";      
        // 设置待连接的数据库名
        String dbname = "postgres";
        String jdbcUrl = "jdbc:postgresql://" + endpoint1 + "," + endpoint2 + "," + endpoint3 + "/" + dbname;
        Properties properties = new Properties();
        // 设置连接数据库的用户名
        properties.setProperty("user", "xxxx");
        //设置连接数据库的密码
        properties.setProperty("password", "xxxx");
        // 配置targetServerType,此处配置为any，表示可以对任意endpoint发送请求
        properties.setProperty("targetServerType", "any");
        // 配置LoadBalance策略，此处配置true，表示开启LoadBalance
        properties.setProperty("loadBalanceHosts", "true");
        // 配置hostRecheckSeconds时间，此处配置为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();
        }
    }
}

如下示例可以将查询轮询100次分发到2个实例上。

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 ){
            // 设置Hologres实例的连接endpoint,主实例
            String endpoint1 = "hgpostcn-cn-wxxxxxxxx04-cn-hangzhou.hologres.aliyuncs.com:80";
            // 设置Hologres实例的连接endpoint,只读从实例
            String endpoint2 = "hgpostcn-cn-wxxxxxxxx05-cn-hangzhou.hologres.aliyuncs.com:80";
            // 设置待连接的数据库名
            String dbname = "postgres";
            String jdbcUrl = "jdbc:postgresql://" + endpoint1 + "," + endpoint2 + "/" + dbname ;
            Properties properties = new Properties();
            // 设置连接数据库的用户名
            properties.setProperty("user", "xxx");
            // 设置连接数据库的密码
            properties.setProperty("password", "xxx");
            // 配置targetServerType,此处配置为any，表示可以对任意endpoint发送请求
            properties.setProperty("targetServerType", "any");
            // 配置LoadBalance策略，此处配置true，表示开启LoadBalance
            properties.setProperty("loadBalanceHosts", "true");
            // 配置hostRecheckSeconds时间，此处配置为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++;
        }
    }
}

此时观察两个实例的监控信息，可以看到两个实例的连接数基本一致，查看实例的监控信息请参见查看监控指标。

实例hgpostcn-cn-wxxxxxxxx04的监控信息。
实例hgpostcn-cn-wxxxxxxxx05的监控信息。