上一篇文章里面,讲到了遇到mysql主从延迟的坑,对于这次的坑多说两句,以前也看过这样的例子,也知道不能够写完之后马上更新,但是真正开发的时候还是没有注意到这一点,道理大家都懂,但是还是会犯错,只有等到自己亲生体验到该错误之后,才真正的掌握到该道理。

经历过一次mysql主从延迟之后,就开始思考,主从复制是什么东西?它是怎么实现的呢?它的原理是什么?于是乎就开始查阅资料、文章,现将自己理解到的内容总结在此,加深印象。

为什么要做主从复制?

1、在业务复杂的系统中,有这么一个情景,有一句sql语句需要锁表,导致暂时不能使用读的服务,那么就很影响运行中的业务,使用主从复制,让主库负责写,从库负责读,这样,即使主库出现了锁表的情景,通过读从库也可以保证业务的正常运作。

2、做数据的热备

3、架构的扩展。业务量越来越大,I/O访问频率过高,单机无法满足,此时做多库的存储,降低磁盘I/O访问的频率,提高单个机器的I/O性能。

mysql主从复制的原理是什么?

binlog: binary log,主库中保存所有更新事件日志的二进制文件。

主从复制的基础是主库记录数据库的所有变更记录到binlog。binlog是数据库服务器启动的那一刻起,保存所有修改数据库结构或内容的一个文件。

mysql主从复制是一个异步的复制过程,主库发送更新事件到从库,从库读取更新记录,并执行更新记录,使得从库的内容与主库保持一致。

在主库里,只要有更新事件出现,就会被依次地写入到binlog里面,之后会推到从库中作为从库进行复制的数据源。

binlog输出线程。每当有从库连接到主库的时候,主库都会创建一个线程然后发送binlog内容到从库。 对于每一个即将发送给从库的sql事件,binlog输出线程会将其锁住。一旦该事件被线程读取完之后,该锁会被释放,即使在该事件完全发送到从库的时候,该锁也会被释放。

在从库里,当复制开始的时候,从库就会创建两个线程进行处理:

从库I/O线程。当START SLAVE语句在从库开始执行之后,从库创建一个I/O线程,该线程连接到主库并请求主库发送binlog里面的更新记录到从库上。 从库I/O线程读取主库的binlog输出线程发送的更新并拷贝这些更新到本地文件,其中包括relay log文件。

从库的SQL线程。从库创建一个SQL线程,这个线程读取从库I/O线程写到relay log的更新事件并执行。

可以知道,对于每一个主从复制的连接,都有三个线程。拥有多个从库的主库为每一个连接到主库的从库创建一个binlog输出线程,每一个从库都有它自己的I/O线程和SQL线程。

从库通过创建两个独立的线程,使得在进行复制时,从库的读和写进行了分离。因此,即使负责执行的线程运行较慢,负责读取更新语句的线程并不会因此变得缓慢。比如说,如果从库有一段时间没运行了,当它在此启动的时候,尽管它的SQL线程执行比较慢,它的I/O线程可以快速地从主库里读取所有的binlog内容。这样一来,即使从库在SQL线程执行完所有读取到的语句前停止运行了,I/O线程也至少完全读取了所有的内容,并将其安全地备份在从库本地的relay log,随时准备在从库下一次启动的时候执行语句。

查看主从复制的状态

当主从复制正在进行中时,如果想查看从库两个线程运行状态,可以通过执行在从库里执行”show slave status\G”语句,以下的字段可以给你想要的信息:

Master_Log_File — 上一个从主库拷贝过来的binlog文件
Read_Master_Log_Pos — 主库的binlog文件被拷贝到从库的relay log中的位置
Relay_Master_Log_File — SQL线程当前处理中的relay log文件
Exec_Master_Log_Pos — 当前binlog文件正在被执行的语句的位置

整个主从复制的流程可以通过以下图示理解:

DB Replication

  • 步骤一:主库db的更新事件(update、insert、delete)被写到binlog
  • 步骤二:从库发起连接,连接到主库
  • 步骤三:此时主库创建一个binlog dump thread,把binlog的内容发送到从库
  • 步骤四:从库启动之后,创建一个I/O线程,读取主库传过来的binlog内容并写入到relay log
  • 步骤五:还会创建一个SQL线程,从relay log里面读取内容,从Exec_Master_Log_Pos位置开始执行读取到的更新事件,将更新内容写入到slave的db
注:上面的解释是解释每一步做了什么,整个mysql主从复制是异步的,不是按照上面的步骤执行的。

其他

关于主从复制架构的搭建,可以参考网上更多的文档,文笔有限,不做更多的介绍。

作为一名开发,这些基础的mysql知识还是需要多多学习。

参考资料

What is MySQL Replication and How Does It Work?

Replication Implementation Details

原创文章,文笔有限,才疏学浅,文中若有不正之处,万望告知。

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