什么是Canal
阿里巴巴 B2B 公司,因为业务的特性,卖家主要集中在国内,买家主要集中在国外,所以衍生出了同步杭州和美国异地机房的需求,从 2010 年开始,阿里系公司开始逐步的尝试基于数据库的日志解析,获取增量变更进行同步,由此衍生出了增量订阅&消费的业务。Canal 是用 Java 开发的基于数据库增量日志解析,提供增量数据订阅&消费的中间件。目前。Canal 主要支持了 MySQL 的 Binlog 解析,解析完成后才利用 Canal Client 来处理获得的相关数据。(数据库同步需要阿里的 Otter 中间件,基于 Canal)。
MySQL 的 Binlog
什么是 Binlog
MySQL 的二进制日志可以说 MySQL 最重要的日志了,它记录了所有的 DDL 和 DML(除了数据查询语句)语句,以事件形式记录,还包含语句所执行的消耗的时间,MySQL 的二进制日志是事务安全型的。
一般来说开启二进制日志大概会有 1%的性能损耗。二进制有两个最重要的使用场景:
其一:MySQL Replication 在 Master 端开启 Binlog,Master 把它的二进制日志传递给 Slaves
来达到 Master-Slave 数据一致的目的。
其二:自然就是数据恢复了,通过使用 MySQL Binlog 工具来使恢复数据。
二进制日志包括两类文件:二进制日志索引文件(文件名后缀为.index)用于记录所有的二进制文件,二进制日志文件(文件名后缀为.00000*)记录数据库所有的 DDL 和 DML(除了数据查询语句)语句事件。
Binlog 的分类
MySQL Binlog 的格式有三种,分别是 STATEMENT,MIXED,ROW。在配置文件中可以选择配置 binlog_format= statement|mixed|row。三种格式的区别:
1)statement:语句级,binlog 会记录每次一执行写操作的语句。相对 row 模式节省空间,但是可能产生不一致性,比如“update tt set create_date=now()”,如果用 binlog 日志进行恢复,由于执行时间不同可能产生的数据就不同。
优点:节省空间。
缺点:有可能造成数据不一致。
2)row:行级, binlog 会记录每次操作后每行记录的变化。
优点:保持数据的绝对一致性。因为不管 sql 是什么,引用了什么函数,他只记录执行后的效果。
缺点:占用较大空间
3)mixed:statement 的升级版,一定程度上解决了,因为一些情况而造成的 statement模式不一致问题,默认还是 statement,在某些情况下譬如:当函数中包含 UUID() 时;包含AUTO_INCREMENT 字段的表被更新时;执行 INSERT DELAYED 语句时;用 UDF 时;会按照ROW 的方式进行处理
优点:节省空间,同时兼顾了一定的一致性。
缺点:还有些极个别情况依旧会造成不一致,另外 statement 和 mixed 对于需要对binlog 的监控的情况都不方便。
综合上面对比,Canal 想做监控分析,选择 row 格式比较合适。
Canal 的工作原理
MySQL 主从复制过程
1)Master 主库将改变记录,写到二进制日志(Binary Log)中;
2)Slave 从库向 MySQL Master 发送 dump 协议,将 Master 主库的 binary log events 拷贝到它的中继日志(relay log);
3)Slave 从库读取并重做中继日志中的事件,将改变的数据同步到自己的数据库。
Canal 的工作原理
很简单,就是把自己伪装成 Slave,假装从 Master 复制数据。
使用场景
1)原始场景: 阿里 Otter 中间件的一部分
Otter 是阿里用于进行异地数据库之间的同步框架,Canal 是其中一部分。
2)常见场景 1:更新缓存
3)常见场景 2:抓取业务表的新增变化数据,用于制作实时统计(我们就是这种场景)
Canal 的下载和安装
https://github.com/alibaba/canal/releases
这里我们下载1.1.6版本,上传至/opt/software
先创建canal文件夹,然后解压到该文件夹
cd /opt/module
mkdir canal
cd /opt/software
tar -zxvf canal.deployer-1.1.6.tar.gz -C /opt/module/canal/
canal.properties
vim /opt/module/canal/conf/canal.properties
说明:这个文件是 canal 的基本通用配置,canal 端口号默认就是 11111
多实例配置如果创建多个实例,通过前面 canal 架构,我们可以知道,一个 canal 服务中可以有多个 instance,conf/下的每一个 example 即是一个实例,每个实例下面都有独立的配置文件。默认只有一个实例 example,如果需要多个实例处理不同的 MySQL 数据的话,直接拷贝出多个 example,并对其重新命名,命名和配置文件中指定的名称一致,然后修改canal.properties 中的 canal.destinations=实例 1,实例 2,实例 3
当服务器多网卡的时候,要配置指定网络,否则无法访问到canal
这里我们只监视一个mysql,所以该配置文件可以不动
instance.properties
vim /opt/module/canal/conf/example/instance.properties
更改以上三点就可以了
启动
```java
cd /opt/module/canal/bin/
./startup.sh
确保mysql开启binlog
show variables like ‘%log_bin%’;
java代码连接
创建springboot项目,pom文件
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.otter</groupId>
<artifactId>canal.client</artifactId>
<version>1.1.6</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.otter</groupId>
<artifactId>canal.protocol</artifactId>
<version>1.1.6</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>2.0.7</version>
</dependency>
package com.example.cannal_demo.util;
import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnector;
import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnectors;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.Message;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.boot.ApplicationArguments;
import org.springframework.boot.ApplicationRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.Resource;
import java.net.InetSocketAddress;
@Component
@Slf4j
public class CanalClient implements ApplicationRunner {
@Value("${canal.ip}")
private String ip;
@Value("${canal.port}")
private Integer port;
@Value("${canal.username}")
private String username;
@Value("${canal.password}")
private String password;
@Value("${canal.destination}")
private String destination;
@Value("${canal.batch-size}")
private Integer batchSize;
@Value("${canal.subscribe}")
private String subscribe;
@Resource
MessageHandler messageHandler;
@Override
public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
log.info("----->>>>>>>>启动canal");
startCanal();
}
private void startCanal() {
// 创建链接
CanalConnector connector = CanalConnectors.newSingleConnector(new InetSocketAddress(ip, port), destination, "", "");
try {
//打开连接
connector.connect();
//订阅数据库表,全部表
connector.subscribe(subscribe);
//回滚到未进行ack的地方,下次fetch的时候,可以从最后一个没有ack的地方开始
connector.rollback();
while (true) {
//获取指定数量的数据
Message message = connector.getWithoutAck(batchSize);
//获取批量ID
long batchId = message.getId();
//获取批量的数量
int size = message.getEntries().size();
//如果没有数据
if (batchId == -1 || size == 0) {
try {
//现成休眠1s
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
//如果有数据,处理数据
messageHandler.handler(message);
}
connector.ack(batchId); // 提交确认
// connector.rollback(batchId); // 处理失败, 回滚数据
}
} finally {
connector.disconnect();
}
}
}
package com.example.cannal_demo.util;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.Message;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;
@Service
@Slf4j
public class MessageHandler {
@Resource
private AbstractEntryHandler abstractEntryHandler;
public void handler(Message message) {
List<CanalEntry.Entry> entries = message.getEntries();
for (CanalEntry.Entry entry : entries) {
if (entry.getEntryType().equals(CanalEntry.EntryType.ROWDATA)) {
log.info("----->>>>>>>开始处理CanalEntry");
abstractEntryHandler.handler(entry);
}
}
}
}
package com.example.cannal_demo.util;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry;
import com.google.protobuf.ByteString;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
* @Description: 获取到数据后进行相应的处理
* @Author: yyl
* @Date: 2022/7/13
*/
@Service
@Slf4j
public class AbstractEntryHandler {
public final void handler(CanalEntry.Entry entry) {
CanalEntry.RowChange rowChage = null;
try {
rowChage = CanalEntry.RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException("ERROR ## parser of eromanga-event has an error , data:" + entry.toString(), e);
}
CanalEntry.EventType eventType = rowChage.getEventType();
boolean isDdl = rowChage.getIsDdl();
log.info("----------库名:{}--------表名:{}--------", entry.getHeader().getSchemaName(), entry.getHeader().getTableName());
String operation = null;
Map<String, String> map = new HashMap<>();
switch (eventType) {
case INSERT:
rowChage.getRowDatasList().forEach(rowData -> {
List<CanalEntry.Column> columns = rowData.getAfterColumnsList();
for (CanalEntry.Column column : columns) {
//byte[] bytes = column.getValueBytes().toByteArray();
map.put(camelName(column.getName()), column.getValue());
}
});
operation = "添加";
break;
case UPDATE:
rowChage.getRowDatasList().forEach(rowData -> {
List<CanalEntry.Column> columns = rowData.getAfterColumnsList();
for (CanalEntry.Column column : columns) {
map.put(camelName(column.getName()), column.getValue());
}
Map<String, String> map1 = new HashMap<>();
List<CanalEntry.Column> columns1 = rowData.getBeforeColumnsList();
for (CanalEntry.Column column : columns1) {
map1.put(camelName(column.getName()), column.getValue());
}
log.info("---------更新之前map={}----------", map1);
});
operation = "更新";
break;
case DELETE:
rowChage.getRowDatasList().forEach(rowData -> {
List<CanalEntry.Column> columns = rowData.getBeforeColumnsList();
for (CanalEntry.Column column : columns) {
map.put(camelName(column.getName()), column.getValue());
}
});
operation = "删除";
break;
default:
break;
}
log.info("---------操作:{},数据={}----------", operation, map);
}
/**
* 将下划线大写方式命名的字符串转换为驼峰式。如果转换前的下划线大写方式命名的字符串为空,则返回空字符串。</br>
* 例如:HELLO_WORLD->HelloWorld
*
* @param name 转换前的下划线大写方式命名的字符串
* @return 转换后的驼峰式命名的字符串
*/
public static String camelName(String name) {
StringBuilder result = new StringBuilder();
// 快速检查
if (name == null || name.isEmpty()) {
// 没必要转换
return "";
} else if (!name.contains("_")) {
// 不含下划线,仅将首字母小写
return name.substring(0, 1).toLowerCase() + name.substring(1);
}
// 用下划线将原始字符串分割
String camels[] = name.split("_");
for (String camel : camels) {
// 跳过原始字符串中开头、结尾的下换线或双重下划线
if (camel.isEmpty()) {
continue;
}
// 处理真正的驼峰片段
if (result.length() == 0) {
// 第一个驼峰片段,全部字母都小写
result.append(camel.toLowerCase());
} else {
// 其他的驼峰片段,首字母大写
result.append(camel.substring(0, 1).toUpperCase());
result.append(camel.substring(1).toLowerCase());
}
}
return result.toString();
}
}