MySQL主從複製原理探索

上一篇文章裏面，講到了遇到mysql主從延遲的坑，對於此次的坑多說兩句，之前也看過這樣的例子，也知道不可以寫完以後立刻更新，可是真正開發的時候仍是沒有注意到這一點，道理你們都懂，可是仍是會犯錯，只有等到本身親身體驗到該錯誤以後，才真正的掌握到該道理。

經歷過一次mysql主從延遲以後，就開始思考，主從複製是什麼東西？它是怎麼實現的呢？它的原理是什麼？因而乎就開始查閱資料、文章，現將本身理解到的內容總結在此，加深印象。

爲何要作主從複製？

一、在業務複雜的系統中，有這麼一個情景，有一句sql語句須要鎖表，致使暫時不能使用讀的服務，那麼就很影響運行中的業務，使用主從複製，讓主庫負責寫，從庫負責讀，這樣，即便主庫出現了鎖表的情景，經過讀從庫也能夠保證業務的正常運做。

二、作數據的熱備

三、架構的擴展。業務量愈來愈大，I/O訪問頻率太高，單機沒法知足，此時作多庫的存儲，下降磁盤I/O訪問的頻率，提升單個機器的I/O性能。

mysql主從複製的原理是什麼？

binlog: binary log，主庫中保存更新事件日誌的二進制文件。

主從複製的基礎是主庫記錄數據庫的全部變動記錄到binlog。binlog是數據庫中保存配置中過時時間內全部修改數據庫結構或內容的一個文件。若是過時時間是10d的話，那麼就是最近10d的數據庫修改記錄。

mysql主從複製是一個異步的複製過程，主庫發送更新事件到從庫，從庫讀取更新記錄，並執行更新記錄，使得從庫的內容與主庫保持一致。

在主庫裏，只要有更新事件出現，就會被依次地寫入到binlog裏面，是以後從庫鏈接到主庫時，從主庫拉取過來進行復制操做的數據源。

binlog輸出線程。每當有從庫鏈接到主庫的時候，主庫都會建立一個線程而後發送binlog內容到從庫。
對於每個即將發送給從庫的sql事件，binlog輸出線程會將其鎖住。一旦該事件被線程讀取完以後，該鎖會被釋放，即便在該事件徹底發送到從庫的時候，該鎖也會被釋放。

在從庫裏，當複製開始的時候，從庫就會建立兩個線程進行處理：

從庫I/O線程。當START SLAVE語句在從庫開始執行以後，從庫建立一個I/O線程，該線程鏈接到主庫並請求主庫發送binlog裏面的更新記錄到從庫上。
從庫I/O線程讀取主庫的binlog輸出線程發送的更新並拷貝這些更新到本地文件，其中包括relay log文件。

從庫的SQL線程。從庫建立一個SQL線程，這個線程讀取從庫I/O線程寫到relay log的更新事件並執行。

能夠知道，對於每個主從複製的鏈接，都有三個線程。擁有多個從庫的主庫爲每個鏈接到主庫的從庫建立一個binlog輸出線程，每個從庫都有它本身的I/O線程和SQL線程。

從庫經過建立兩個獨立的線程，使得在進行復制時，從庫的讀和寫進行了分離。所以，即便負責執行的線程運行較慢，負責讀取更新語句的線程並不會所以變得緩慢。好比說，若是從庫有一段時間沒運行了，當它在此啓動的時候，儘管它的SQL線程執行比較慢，它的I/O線程能夠快速地從主庫裏讀取全部的binlog內容。這樣一來，即便從庫在SQL線程執行完全部讀取到的語句前中止運行了，I/O線程也至少徹底讀取了全部的內容，並將其安全地備份在從庫本地的relay log，隨時準備在從庫下一次啓動的時候執行語句。

查看主從複製的狀態

當主從複製正在進行中時，若是想查看從庫兩個線程運行狀態，能夠經過執行在從庫裏執行」show slave statusG」語句，如下的字段能夠給你想要的信息：

Master_Log_File — 上一個從主庫拷貝過來的binlog文件
Read_Master_Log_Pos — 主庫的binlog文件被拷貝到從庫的relay log中的位置
Relay_Master_Log_File — SQL線程當前處理中的relay log文件
Exec_Master_Log_Pos — 當前binlog文件正在被執行的語句的位置

整個主從複製的流程能夠經過如下圖示理解：

• 步驟一：主庫db的更新事件(update、insert、delete)被寫到binlog
• 步驟二：從庫發起鏈接，鏈接到主庫
• 步驟三：此時主庫建立一個binlog dump thread，把binlog的內容發送到從庫
• 步驟四：從庫啓動以後，建立一個I/O線程，讀取主庫傳過來的binlog內容並寫入到relay log
• 步驟五：還會建立一個SQL線程，從relay log裏面讀取內容，從Exec_Master_Log_Pos位置開始執行讀取到的更新事件，將更新內容寫入到slave的db

注：上面的解釋是解釋每一步作了什麼，整個mysql主從複製是異步的，不是按照上面的步驟執行的。

其餘

關於主從複製架構的搭建，能夠參考網上更多的文檔，文筆有限，不作更多的介紹。

做爲一名開發，這些基礎的mysql知識仍是須要多多學習。

參考資料

What is MySQL Replication and How Does It Work?

Replication Implementation Details

原創文章，文筆有限，才疏學淺，文中如有不正之處，萬望告知。

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