Canal
第 1 章 Canal 入门
1.1 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)。
1.2 MySQL 的 Binlog
1.2.1 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。
1.2.2 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:
-
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。
-
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
- 缺点:占用较大空间。
-
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。
1.3 Canal 的工作原理
1.3.1 MySQL 主从复制过程
- Master 主库将改变记录,写到二进制日志(Binary Log)中;
- 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);
- 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。
1.3.2 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。
1.4 使用场景
-
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。
-
常见场景 1:更新缓存
-
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)
第 2 章 MySQL 的准备
2.1 创建数据库
2.2 创建数据表
CREATE TABLE user_info(
`id` VARCHAR(255),
`name` VARCHAR(255),
`sex` VARCHAR(255)
);
2.3 修改配置文件开启 Binlog
[atguigu@hadoop102 module]$ sudo vim /etc/my.cnf
server-id=1
log-bin=mysql-bin
binlog_format=row
binlog-do-db=gmall-2021
注意:binlog-do-db 根据自己的情况进行修改,指定具体要同步的数据库,如果不配置 则表示所有数据库均开启 Binlog
2.4 重启 MySQL 使配置生效
sudo systemctl restart mysqld
到/var/lib/mysql 目录下查看初始文件大小 154
[atguigu@hadoop102 lib]$ pwd
/var/lib
[atguigu@hadoop102 lib]$ sudo ls -l mysql
总用量 474152
-rw-r-----. 1 mysql mysql 56 8 月 7 2020 auto.cnf
drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 9 月 25 2020 azkaban
-rw-------. 1 mysql mysql 1680 8 月 7 2020 ca-key.pem
-rw-r--r--. 1 mysql mysql 1112 8 月 7 2020 ca.pem
drwxr-x--- 2 mysql mysql 4096 8 月 18 16:56 cdc_test
-rw-r--r--. 1 mysql mysql 1112 8 月 7 2020 client-cert.pem
-rw-------. 1 mysql mysql 1676 8 月 7 2020 client-key.pem
drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 9 月 25 2020 gmall_report
-rw-r----- 1 mysql mysql 1085 12 月 1 09:12 ib_buffer_pool
-rw-r-----. 1 mysql mysql 79691776 12 月 13 08:45 ibdata1
-rw-r-----. 1 mysql mysql 50331648 12 月 13 08:45 ib_logfile0
-rw-r-----. 1 mysql mysql 50331648 12 月 13 08:45 ib_logfile1
-rw-r----- 1 mysql mysql 12582912 12 月 13 08:45 ibtmp1
drwxr-x--- 2 mysql mysql 4096 9 月 22 15:30 maxwell
drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 8 月 12 2020 metastore
drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 9 月 22 15:43 mysql
-rw-r-----. 1 mysql mysql 154 12 月 13 08:45 mysql-bin.000001
-rw-r----- 1 mysql mysql 19 12 月 13 08:45 mysql-bin.index
srwxrwxrwx 1 mysql mysql 0 12 月 13 08:45 mysql.sock
-rw------- 1 mysql mysql 5 12 月 13 08:45 mysql.sock.lock
drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 8 月 7 2020 performance_schema
-rw-------. 1 mysql mysql 1680 8 月 7 2020 private_key.pem
-rw-r--r--. 1 mysql mysql 452 8 月 7 2020 public_key.pem
-rw-r--r--. 1 mysql mysql 1112 8 月 7 2020 server-cert.pem
-rw-------. 1 mysql mysql 1680 8 月 7 2020 server-key.pem
drwxr-x---. 2 mysql mysql 12288 8 月 7 2020 sys
drwxr-x--- 2 mysql mysql 4096 2 月 2 2021 test
[atguigu@hadoop102 lib]$
2.5 测试 Binlog 是否开启
-
插入数据
INSERT INTO user_info VALUES('1001','zhangsan','male');
-
再次到/var/lib/mysql 目录下,查看 index 文件的大小
[atguigu@hadoop102 lib]$ sudo ls -l mysql 总用量 474152 -rw-r-----. 1 mysql mysql 56 8 月 7 2020 auto.cnf drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 9 月 25 2020 azkaban -rw-------. 1 mysql mysql 1680 8 月 7 2020 ca-key.pem -rw-r--r--. 1 mysql mysql 1112 8 月 7 2020 ca.pem drwxr-x--- 2 mysql mysql 4096 8 月 18 16:56 cdc_test -rw-r--r--. 1 mysql mysql 1112 8 月 7 2020 client-cert.pem -rw-------. 1 mysql mysql 1676 8 月 7 2020 client-key.pem drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 9 月 25 2020 gmall_report -rw-r----- 1 mysql mysql 1085 12 月 1 09:12 ib_buffer_pool -rw-r-----. 1 mysql mysql 79691776 12 月 13 08:45 ibdata1 -rw-r-----. 1 mysql mysql 50331648 12 月 13 08:45 ib_logfile0 -rw-r-----. 1 mysql mysql 50331648 12 月 13 08:45 ib_logfile1 -rw-r----- 1 mysql mysql 12582912 12 月 13 08:45 ibtmp1 drwxr-x--- 2 mysql mysql 4096 9 月 22 15:30 maxwell drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 8 月 12 2020 metastore drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 9 月 22 15:43 mysql -rw-r-----. 1 mysql mysql 452 12 月 13 08:45 mysql-bin.000001 -rw-r----- 1 mysql mysql 19 12 月 13 08:45 mysql-bin.index srwxrwxrwx 1 mysql mysql 0 12 月 13 08:45 mysql.sock -rw------- 1 mysql mysql 5 12 月 13 08:45 mysql.sock.lock drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 8 月 7 2020 performance_schema -rw-------. 1 mysql mysql 1680 8 月 7 2020 private_key.pem -rw-r--r--. 1 mysql mysql 452 8 月 7 2020 public_key.pem -rw-r--r--. 1 mysql mysql 1112 8 月 7 2020 server-cert.pem -rw-------. 1 mysql mysql 1680 8 月 7 2020 server-key.pem drwxr-x---. 2 mysql mysql 12288 8 月 7 2020 sys drwxr-x--- 2 mysql mysql 4096 2 月 2 2021 test [atguigu@hadoop102 lib]$
2.6 赋权限
在 MySQL 中执行
mysql> set global validate_password_length=4;
mysql> set global validate_password_policy=0;
mysql> GRANT SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO
'canal'@'%' IDENTIFIED BY 'canal' ;
开启MySQL主从(WindowsAndDocKer)
Windows开启
-
进入到
mysql
的配置文件my.ini
(如果是默认安装路径的话就在
C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 8.0
) -
打开my.ini,增加配置
# 主从复制 server-id=1 #设置server-id log-bin=mysql-bin #开启二进制文件 #同步的数据库,除此之外别的不同步(和下面binlog-ignore-db二选一) #如果指定所有数据库的话,就不用写下面那条语句,默认所有库 binlog_do_db=lkj #不同步数据库,除此之外都同步 #binlog-ignore-db = information_schema #binlog-ignore-db = mysql
-
添加一个仅用于数据同步的账户
create user canal@'%' IDENTIFIED by 'canal'; GRANT SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT,SUPER ON *.* TO 'canal'@'%' identified by 'canal'; FLUSH PRIVILEGES;
-
重启
mysql
#1.进入到MySQL服务: mysql -uroot -p[passwor] #2.停止 MySQL 服务。执行以下命令: net stop mysql #3.启动 MySQL 服务。执行以下命令: net start mysql #4.检查 MySQL 服务的状态是否正常。可以使用以下命令检查 MySQL 服务的状态: sc query mysql
-
查看主从状态
SHOW MASTER STATUS
Docker运行的mysql
-
打开mysql容器挂载的日志文件,我的在
/tmp/mysql/conf
目录:
-
修改文件:
vi /tmp/mysql/conf/my.cnf
-
添加内容:
log-bin=/var/lib/mysql/mysql-bin binlog-do-db=heima
-
配置解读:
log-bin=/var/lib/mysql/mysql-bin
:设置binary log文件的存放地址和文件名,叫做mysql-bin
binlog-do-db=heima
:指定对哪个database记录binary log events,这里记录heima这个库 -
最终效果:
[mysqld] skip-name-resolve character_set_server=utf8 datadir=/var/lib/mysql server-id=1000 log-bin=/var/lib/mysql/mysql-bin binlog-do-db=heima
-
-
添加一个仅用于数据同步的账户
create user canal@'%' IDENTIFIED by 'canal'; GRANT SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT,SUPER ON *.* TO 'canal'@'%' identified by 'canal'; FLUSH PRIVILEGES;
-
重启mysql容器
docker restart mysql
-
查看主从状态
show master status;
第 3 章 Canal 的下载和安装
3.1 下载并解压 Jar 包
https://github.com/alibaba/canal/releases
我们直接/2.资料下的 canal.deployer-1.1.2.tar.gz 拷贝到/opt/sortware 目录下,然后解压 到/opt/module/canal 包下
注意:canal 解压后是分散的,我们在指定解压目录的时候需要将 canal 指定上
[atguigu@hadoop102 software]$ mkdir /opt/module/canal
[atguigu@hadoop102 software]$ tar -zxvf canal.deployer-1.1.2.tar.gz -C
/opt/module/canal
3.2 修改 canal.properties 的配置
[atguigu@hadoop102 conf]$ pwd
/opt/module/canal/conf
[atguigu@hadoop102 conf]$ vim canal.properties
#################################################
######### common argument #############
#################################################
canal.id = 1
canal.ip =
canal.port = 11111
canal.metrics.pull.port = 11112
canal.zkServers =
# flush data to zk
canal.zookeeper.flush.period = 1000
canal.withoutNetty = false
# tcp, kafka, RocketMQ
canal.serverMode = tcp
# flush meta cursor/parse position to file
说明:
这个文件是 canal 的基本通用配置,canal 端口号默认就是 11111,修改 canal 的 输出 model,默认 tcp,改为输出到 kafka
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。
#################################################
######### destinations #############
#################################################
canal.destinations = example
3.3 修改 instance.properties
我们这里只读取一个 MySQL 数据,所以只有一个实例,这个实例的配置文件在 conf/example 目录下
[atguigu@hadoop102 example]$ pwd
/opt/module/canal/conf/example
[atguigu@hadoop102 example]$ vim instance.properties
-
配置 MySQL 服务器地址
################################################# ## mysql serverId , v1.0.26+ will autoGen canal.instance.mysql.slaveId=20 # enable gtid use true/false canal.instance.gtidon=false # position info canal.instance.master.address=hadoop102:3306
-
配置连接 MySQL 的用户名和密码,默认就是我们前面授权的 canal
# username/password canal.instance.dbUsername=canal canal.instance.dbPassword=canal canal.instance.connectionCharset = UTF-8 canal.instance.defaultDatabaseName =test # enable druid Decrypt database password canal.instance.enableDruid=false
第 4 章 实时监控测试
4.1 TCP 模式测试
4.1.1 创建 gmall-canal 项目
4.1.2 在 gmall-canal 模块中配置 pom.xml
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.otter</groupId>
<artifactId>canal.client</artifactId>
<version>1.1.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.kafka</groupId>
<artifactId>kafka-clients</artifactId>
<version>2.4.1</version>
</dependency>
</dependencies>
4.1.3 通用监视类 –CanalClient
-
Canal 封装的数据结构
-
Canal数据结构
-
-
在 gmall-canal 模块下创建 com.atguigu.app 包,并在包下创建 CanalClient(java 代码) 代码如下:
import com.alibaba.fastjson.JSONObject; import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnector; import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnectors; import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry; import com.alibaba.otter.canal.protocol.Message; import com.atguigu.constants.GmallConstants; import com.atguigu.utils.MyKafkaSender; import com.google.protobuf.ByteString; import com.google.protobuf.InvalidProtocolBufferException; import java.net.InetSocketAddress; import java.util.List; import java.util.Random; public class CanalClient { public static void main(String[] args) throws InvalidProtocolBufferException { //1.获取 canal 连接对象 CanalConnector canalConnector = CanalConnectors.newSingleConnector(new InetSocketAddress("hadoop102", 11111), "example", "", ""); while (true) { //2.获取连接 canalConnector.connect(); //3.指定要监控的数据库 canalConnector.subscribe("gmall.*"); //4.获取 Message Message message = canalConnector.get(100); List<CanalEntry.Entry> entries = message.getEntries(); if (entries.size() <= 0) { System.out.println("没有数据,休息一会"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } else { for (CanalEntry.Entry entry : entries) { //TODO 获取表名 String tableName = entry.getHeader().getTableName(); // TODO Entry 类型 CanalEntry.EntryType entryType = entry.getEntryType(); // TODO 判断 entryType 是否为 ROWDATA if (CanalEntry.EntryType.ROWDATA.equals(entryType)) { // TODO 序列化数据 ByteString storeValue = entry.getStoreValue(); // TODO 反序列化 CanalEntry.RowChange rowChange = CanalEntry.RowChange.parseFrom(storeValue); //TODO 获取事件类型 CanalEntry.EventType eventType = rowChange.getEventType(); //TODO 获取具体的数据 List<CanalEntry.RowData> rowDatasList = rowChange.getRowDatasList(); //TODO 遍历并打印数据 for (CanalEntry.RowData rowData : rowDatasList) { List<CanalEntry.Column> beforeColumnsList = rowData.getBeforeColumnsList(); JSONObject beforeData = new JSONObject(); for (CanalEntry.Column column : beforeColumnsList) { beforeData.put(column.getName(), column.getValue()); } JSONObject afterData = new JSONObject(); List<CanalEntry.Column> afterColumnsList = rowData.getAfterColumnsList(); for (CanalEntry.Column column : afterColumnsList) { afterData.put(column.getName(), column.getValue()); } System.out.println("TableName:" + tableName + ",EventType:" + eventType + ",After:" + beforeData + ",After:" + afterData); } } } } } } }
-