使用canal解决Mysql和Redis数据同步(TCP)
工作原理分析
我们在面试的时候常常听面试官问这么一个问题：你们的Mysql和Redis怎么做数据同步的，根据不同的业务场景又很多方案，你可能会说先写库再删缓存，或者延迟双删或其他方案。今天我要给大家分享的就是比较成熟的方案-使用Canal实现Mysql和Redis数据的同步。
我不知道你是否了解Mysql主从，根据2/8原则，80%的性能问题都在读上面，当我们数据库的读并发较大的时候，我们可以使用Mysql主从来分担读的压力。它的原理是所有的写操作在主库上，读操作在从库上，当然主库也可以承担读请求，而从库的数据则通过主库复制而来，Mysql自带主从复制的功能。如下图
主从复制步骤：
- 将Master的binary-log日志文件打开，mysql会把所有的DDL,DML,TCL写入BinaryLog日志文件中
- Master会生成一个 log dump 线程，用来给从库的 i/o线程传binlog
- 从库的i/o线程去请求主库的binlog，并将得到的binlog日志写到中继日志（relaylog）中
- 从库的sql线程，会读取relaylog文件中的日志，并解析成具体操作，通过主从的操作一致，而达到最终数据一致
而Canal的原理就是伪装成Slave从Binlog中复制SQL语句或者数据。
Mysql和Redis数据同步方案
根据上面所说，我们就可以通过Canal去自动同步数据库的binlog数据日志文件，然后再把数据同步到Redis，从而达到Mysql和Redis自动同步的功能。很遗憾的是Canal没办法直接把数据库同步到Redis，它支持的是组件有 ： mysql、Kafka、ElasticSearch、Hbase、RocketMQ等
当然 canal 特别设计了 client-server 模式，交互协议使用 protobuf 3.0 , client 端可采用不同语言实现不同的消费逻辑
- canal java 客户端: https://github.com/alibaba/canal/wiki/ClientExample
- canal c# 客户端: https://github.com/dotnetcore/CanalSharp
- canal go客户端: https://github.com/CanalClient/canal-go
- canal Python客户端: https://github.com/haozi3156666/canal-python
canal 作为 MySQL binlog 增量获取和解析工具，可将数据通过TCP协议将数据同步到canal-client也就是我们的应用中，因此我们可以使用下面这种方案来同步数据
- 首选需要开启Mysql的bin-log
- 然后需要安装canal-server伪装成slave同步mysql中的数据
- 编写canal-client客户端监听canal-server，把数据从canal-server中同步过来
- 然后把拿到的数据写入Redis即可
开启Mysql bin-log日志
找到Mysql安装目录中的my.ini 配置文件，我以mysql 5.5为例,在 mysqld 下做如下配置
[mysqld]
#开启bInlog
log-bin=mysql-bin
#给mysql服务指定一个唯一的ID
server-id=1
#以数据的方式写binlog日志 ：statement 是记录SQL，row是记录数据
binlog-format=ROW
#同步的数据库名
#binlog-do-db=canaldb
#忽略的表
binlog-ignore-db=mysql
# 启动mysql时不启动grant-tables授权表
skip-grant-tables修改好之后，重启Mysql服务。注意：我这里指定了需要同步的数据库为canaldb，所以需要创建一个数据库，同时创建了一个employee表作为演示
然后创建一个用户提供给canal来链接Mysql做数据同步
flush privileges;
#创建用户cannal
CREATE USER canal IDENTIFIED BY 'canal';
#把所有权限赋予canal，密码也是canal
GRANT ALL PRIVILEGES ON canaldb.user TO 'canal'@'%' identified by "canal";
//GRANT SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'canal'@'%' identified by "canal";
#刷新权限
flush privileges;到这，Mysql部分就搞定了
安装Canal
去官网下载 Canal : https://github.com/alibaba/canal/releases ，我使用的是canal.deployer-1.1.5.tar.gz版本
下载好之后解压，目录结构如下
接下来修改instance 配置文件 ： conf/example/instance.properties
# 按需修改成自己的数据库信息
#################################################
...
#我的端口是3307
canal.instance.master.address=192.168.1.20:3307
# username/password,数据库的用户名和密码
...
#刚才开通的mysql的账户密码
canal.instance.dbUsername = canal
canal.instance.dbPassword = canal
...
# 同步的表的规则
# table regex
# 同步所有表
#canal.instance.filter.regex=.*\\..*
# 同步多个表，用逗号隔开
canal.instance.filter.regex=canaldb.employee,canaldb.dept
#################################################
...省略...这里注意如下几个东西，其他的不用管
- master.address ：Mysql的地址，我的端口是3307，默认是3306
- dbUsername ：上面开通的Mysql用户
- dbPassword ： 密码
- ccanal.instance.filter.regex ： 要同步的表，多个表用逗号隔开
接着修改canal 配置文件 conf/canal.properties
# ...
# 可选项: tcp(默认), kafka, RocketMQ
# 这里使用tcp , 还支持kafka和rocketmq
canal.serverMode = tcp
...省略...这里需要注意 : canal.serverMode = tcp： 我这里以tcp为例,指的是以tcp协议把数据同步数据，而不是同步到mq
配置好之后，找到 canal 安装目录下 bin目录下的 startup.bat 双击启动，linux上启动：startup.sh
编写canal-client
接下来我们需要在项目中整合canal-client来同步canal-server中的数据，然后写入Redis
第一步：导入如下依赖，我这里使用了 canal-spring-boot-starter 来整合canal-client
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.2.5.RELEASE</version>
</parent>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<!--Canal 依赖-->
<dependency>
<groupId>top.javatool</groupId>
<artifactId>canal-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.2.1-RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.50</version>
</dependency>
</dependencies>第二步：在yaml配置canal地址，以及Redis相关参数
canal:
server: 127.0.0.1:11111 #canal的地址
destination: example #默认的数据同步的目的地
spring:
redis:
host: 127.0.0.1
password: 123456编写启动类
@SpringBootApplication
public class CanalApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(CanalApplication.class,args);
}
}第三步：对Redis做配置，实现自动序列化
//缓存的配置
@Configuration
public class RedisConfig {
@Resource
private RedisConnectionFactory factory;
//使用JSON进行序列化
@Bean
public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate() {
RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
redisTemplate.setConnectionFactory(factory);
//JSON格式序列化
GenericFastJsonRedisSerializer serializer = new GenericFastJsonRedisSerializer();
//key的序列化
redisTemplate.setKeySerializer(serializer);
//value的序列化
redisTemplate.setValueSerializer(serializer);
//hash结构key的虚拟化
redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
//hash结构value的虚拟化
redisTemplate.setHashValueSerializer(serializer);
return redisTemplate;
}
}第四步：编写实体类，对应要同步的数据库的表
@Data
public class Employee {
private Long id;
private String username;
}第五步：编写数据同步处理器，canal-client提供了EntryHandler，该handler中提供了insert,delete,update方法，当监听到某张表的相关操作后，会回调对应的方法把数据传递进来，我们就可以拿到数据往Redis同步了。
@CanalTable("employee")
@Component
@Slf4j
public class EmployeeHandler implements EntryHandler<Employee> {
//把数据往Redis同步
@Autowired
private RedisTemplate<Object,Object> redisTemplate;
@Override
public void insert(Employee employee) {
redisTemplate.opsForValue().set("EMP:"+employee.getId(),employee);
}
@Override
public void delete(Employee employee) {
redisTemplate.delete("EMP:"+employee.getId());
}
@Override
public void update(Employee before, Employee after) {
redisTemplate.opsForValue().set("EMP:"+after.getId(),after);
}
}EntryHandler<Employee>
到这里代码就编写完成了，启动程序可以从控制台看到canal-client在不同尝试获取数据
启动redis后， 尝试手动修改数据库 employee表中的数据，然后实例redis-cli 查看 数据，下面是表中的数据
下面是redis中的数据
好了文章就到这里把，喜欢的话请给个好评，一不小心来个一键三连就更好啦!!!